JP2016142405A - トルクリミッタ - Google Patents

Abstract

【課題】復旧作業を容易に行うことができて、復旧作業の作業性を向上できるトルクリミッタを提供すること。【解決手段】筒部材２に対して相対移動しないシャーバルブ６の径方向外側の端部を切断するためのシャーバルブ切断部材７を、軸部材１に摩擦係合により係止可能とする。シャーバルブ切断部材７が、軸部材１に摩擦係合していない状態を取り得ることを可能とする。この摩擦係合していない状態で、シャーバルブ切断部材７が軸部材１に対して相対回転できるようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、トルクリミッタに関する。

従来、トルクリミッタとしては、特開２００４−２１１７９４号公報（特許文献１）に記載されているものがある。このトルクリミッタは、軸部材の外周面に筒部材の内周面を外嵌した上で、筒部材の油圧拡張室に圧油を供給することによって、油圧拡張室の圧油で筒部材の内周面を縮径するようになっている。そして、その縮径によって内周面を軸部材の外周面に押し付けて、軸部材と筒部材とを摩擦結合することによって、トルクを伝達するようになっている。このトルクリミッタは、シャーバルブで油圧拡張室内の圧油をシールしている。

軸部材または筒部材に所定値以上の負荷がかかって、筒部材の内周面が軸部材の外周面に対してスリップして、軸部材に対して筒部材が相対回転したときに、軸部材の切断部でシャーバルブの端部を切断して、油圧拡張室の圧油を外部に排出するようになっている。これにより、筒部材の内周面による軸部材の外周面の押圧を解除して、軸部材と筒部材の摩擦結合を解いて、トルクの伝達を遮断している。

特開２００４−２１１７９４号公報

トルクリミッタにおいては、過負荷時に油圧を開放して、トルクの伝達を遮断する。その際、筒部材のシャーバルブ取付位置に対する軸部材の切断部の周方向の相対位置は、摩擦係合を行っていたときの相対位置と異なる。

したがって、復旧時に、軸部材に対して筒部材を相対回転させて、シャーバルブ取付位置に対する切断部の周方向の相対位置を調整する必要がある。そのため、モータの寸動により、軸部材を筒部材に対して回転させて、軸部材に対する筒部材の相対位置を調整している。

しかしながら、このトルクリミッタでは、復旧時に、モータの寸動が必要になるため、位相合わせ作業に熟練を要し、復旧作業の作業性があまりよくない。

そこで、本発明の課題は、復旧作業を容易に行うことができて、復旧作業の作業性を向上できるトルクリミッタを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のトルクリミッタは、
軸部材と、
上記軸部材に上記軸部材の径方向に対向する筒部材とを備え、
上記軸部材と上記筒部材のうちの一方の部材は、その一方の部材の周面を上記軸部材と上記筒部材の他方の部材の周面に押しつけるための液圧拡張室を有し、
さらに、一端が、上記液圧拡張室に連通する一方、他端が、上記一方の部材の外部に突出する一以上のシャーバルブと、
上記他方の部材に摩擦係合するための摩擦係合部と、摩擦係合によって上記他方の部材に対して相対的に静止している状態で上記一方の部材に対して上記他方の部材が相対回転した際に上記シャーバルブの他端を切断するための切断部とを有するシャーバルブ切断部材とを備え、
上記シャーバルブ切断部材は、上記他方の部材に摩擦係合していない状態を取り得ることが可能で、この摩擦係合していない状態で上記他方の部材に対して相対回転が可能であることを特徴としている。

本発明によれば、一方の部材に対する相対位置が変わらないシャーバルブの他端を切断するシャーバルブ切断部材を、他方の部材に摩擦係合するようになっている。したがって、復旧時にその摩擦係合を解除して、シャーバルブ切断部材を他方の部材に対して相対回転させるだけで、シャーバルブ取付位置に対する切断部の位相合わせを行うことができる。したがって、位相合わせを行うのに、他方の部材を回転させる必要がないから、復旧作業を容易に行うことができて、復旧作業の作業性を向上できる。

また、一実施形態では、
上記一方の部材は、上記筒部材であり、
上記摩擦係合部は、摩擦係合面を有し、
上記軸部材は、上記摩擦係合面を収容すると共に、軸方向の断面において上記筒部材の外周面の方に上記径方向に開口する係合面収容凹部を有し、
上記摩擦係合部は、上記摩擦係合面を上記係合面収容凹部の内面に押圧することにより上記摩擦係合面を上記内面に摩擦係合させるための押圧部材を有する。

上記実施形態によれば、シャーバルブ切断部材の摩擦係合部の一部をなす摩擦係合面が、軸部材の係合面収容凹部内に収容されているから、復旧時にシャーバルブ切断部材を筒部材に対して相対回転させる際に、シャーバルブ切断部材が軸部材から離脱しにくくなる。したがって、復旧の作業性を更に向上させることができる。

また、一実施形態では、
上記一方の部材は、上記筒部材であり、
上記摩擦係合部は、摩擦係合面を有し、
上記摩擦係合部は、上記摩擦係合面を上記軸部材の軸方向の端面に押圧することにより上記摩擦係合面を上記端面に摩擦係合させるための押圧部材を有する。

上記実施形態によれば、シャーバルブ切断部材の摩擦係合面を、軸部材の軸方向の端面に押圧するようになっている。したがって、シャーバルブ切断部材と、軸部材とを摩擦係合するための摩擦係合構造を、軸部材の上記端面に軸方向に重なる位置に配置し易くなる。したがって、摩擦係合構造を、径方向の内方側に配置し易くなるから、トルクリミッタの径方向の寸法を低減できて、径方向にコンパクトなトルクリミッタを実現できる。

また、一実施形態では、
上記摩擦係合面と、その摩擦係合面に摩擦係合する上記軸部材の摩擦係合面とのうちの少なくとも一方は、溶射による加工が施されている。

上記実施形態によれば、シャーバルブ切断部材の摩擦係合面と、その摩擦係合面に摩擦係合する軸部材の摩擦係合面とのうちの少なくとも一方の摩擦係数を上げることができる。したがって、シャーバルブの切断時にシャーバルブ切断部材が軸部材から外れることを抑制できて、シャーバルブ切断部材でシャーバルブの他端を確実に切断できる。

本発明のトルクリミッタによれば、復旧作業を容易に行うことができて、復旧作業の作業性を向上できる。

本発明の第１実施形態のトルクリミッタの軸方向の模式断面図である。 第１実施形態のトルクリミッタの摩擦係合構造を示す部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態のトルクリミッタの軸方向の模式断面図である。 第２実施形態のトルクリミッタの摩擦係合構造を示す部分拡大断面図である。 本発明の第３実施形態のトルクリミッタの軸方向の模式断面図である。 第３実施形態のトルクリミッタの摩擦係合構造を示す部分拡大断面図である。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のトルクリミッタの軸方向の模式断面図である。

このトルクリミッタは、軸部材１と、筒部材２と、シャーバルブ６と、シャーバルブ切断部材７と、玉軸受１７および玉軸受１８とを有する。筒部材２は、一方の部材を構成し、軸部材１は、他方の部材を構成する。

軸部材１は、略円筒状の外周面２０を有する本体部８と、本体部８の外面から突出する断面略Ｌ字形状の切断部材係合部９とを有する。切断部材係合部９は、筒状の取付部１９を有し、その取付部１９の内周面は、本体部８の外周面に外嵌されている。複数のボルト１６を、取付部１９の外周側から本体部８に径方向に締め込むことによって、取付部１９を本体部８に固定している。

筒部材２は、第１の筒部材１０と、第２の筒部材１１とからなる。第１の筒部材１０は、軸部材１の外周面２０に当接する略円筒状の内周面２１を有する。軸部材１の外周面２０と、筒部材２の内周面２１との間には、焼付き防止用の潤滑油が塗布されている。

第２の筒部材１１は、第１の筒部材１０の略円筒状の外周面２３に当接する略円筒状の内周面２４を有する。また、第２の筒部材１１は、シャーバルブ取付穴３０と、軸部材１の軸方向に延在する環状の油圧拡張室２６を有する。油圧拡張室２６は、略筒状の形状を有する。油圧拡張室２６は、液圧拡張室の一例である。

シャーバルブ６は、シャーバルブ取付穴３０に嵌入されている。シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に嵌入されている状態で、シャーバルブ６の径方向外側の端部（シャーバルブ６の他端を含む）は、第２の筒部材１１の外周面よりも径方向の外方に突出している。切断部材係合部９は、径方向延在部５０と、軸方向延在部５１とを有する。径方向延在部５０は、略径方向に延びると共に、第２の筒部材１１の端面に軸方向に対向している。一方、軸方向延在部５１は、径方向延在部５０につながると共に、第２の筒部材１１の外周面に沿って軸方向に延在している。

このトルクリミッタは、摩擦係合構造８０を有する。摩擦係合構造８０は、切断部材係合部９の一部と、シャーバルブ切断部材７の一部とで構成される。摩擦係合構造８０で、切断部材係合部９と、シャーバルブ切断部材７とを摩擦係合している。摩擦係合構造８０については、以下で詳細に説明する。

シャーバルブ６は、径方向内側の一端のみが開口したチューブ２７を有している。このチューブ２７は、シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に嵌入されている状態で、軸部材１の径方向に延在している。シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に嵌入されている状態でチューブ２７の閉鎖側の径方向外側の端部は、第２の筒部材１１の外周面よりも径方向の外方に突出している。一方、チューブ２７の閉鎖側とは反対側の径方向内側の端部の開口は、油通路３７を介して、油圧拡張室２６の軸方向の一端部に接続している。

玉軸受１７は、油圧拡張室２６の軸方向の一方側に位置している。玉軸受１７は、軸部材１の外面に外嵌固定された内輪４０と、第２の筒部材１１の内面に内嵌固定された外輪４１と、内輪４０の軌道面と外輪４１の軌道面と間に配置された玉４２とを有している。また、玉軸受１８は、油圧拡張室２６の軸方向の他方側に位置している。玉軸受１８は、軸部材１の外面に外嵌固定された内輪４４と、第１の筒部材１０の内面に内嵌固定された外輪４５と、内輪４４の軌道面と外輪４５の軌道面と間に配置された玉４６とを有している。上記玉軸受１７および１８は、軸部材１が筒部材２に対して相対回転しているとき、軸部材１を筒部材２に対して回転自在に支持するようになっている。詳述しないが、図１において、３８は、玉軸受１７に軸方向の一方側の開口を密封する密封部材であり、３９は、玉軸受１８に軸方向の他方側の開口を密封する密封部材である。

図２は、摩擦係合構造８０を示す部分拡大断面図である。

図２に示すように、切断部材係合部９の軸方向延在部５１は、係合面収容凹部８２を有し、係合面収容凹部８２は、軸方向において軸方向延在部５１の径方向延在部５０（図１参照）側とは反対側の端部に位置している。係合面収容凹部８２は、径方向の内方側に開口している。切断部材係合部９は、一体の環状の部分からなる。

図２に示すように、軸方向延在部５１は、フランジ部８３と、凹部構成部材８４とを有する。フランジ部８３は、径方向に延在している。凹部構成部材８４は、二つ割り部材であり、二つの部分からなる。凹部構成部材８４を構成する二つの部分の一方と、他方とは、互いに相俟って略環状の部材を構成する。図２に示すように、凹部構成部材８４は、断面において矩形のスペースを囲んでおり、矩形のスペースを画定している。凹部構成部材８４は、係合面収容凹部８２を有している。複数のボルト８５をフランジ部８３の軸方向の径方向延在部５０側からフランジ部８３および凹部構成部材８４の一方の側壁８８の外面に締め込んで、凹部構成部材８４をフランジ部８３に固定している。複数のボルト８５は、切断部材係合部９の周方向に互いに間隔をおいて配置されている。

図２に示すように、シャーバルブ切断部材７は、断面Ｌ字状の形状を有する。シャーバルブ切断部材７は、一体の環状の部分からなる。シャーバルブ切断部材７は、略筒状の切断部７１と、摩擦係合部７２とを有する。切断部７１は、複数の貫通穴７３を有し、その複数の貫通穴７３は、略筒状の切断部７１の周方向に互いに間隔をおいて位置している。貫通穴７３の数は、シャーバルブ６の数と一致している。図２に示すように、シャーバルブ６の径方向外側の端部６１は、貫通穴７３内に収容されている。

図２に示すように、切断部７１は、第２の筒部材１１の外周面９０に沿うように第２の筒部材１１の軸方向に延在している。切断部７１は、第２の筒部材１１の外周面９０に径方向に対向している。

一方、摩擦係合部７２は、切断部７１の軸方向の径方向延在部５０（図１参照）側の端部につながっている。摩擦係合部７２は、径方向に延在する円板部７７を有する。図２に示すように、一方の側壁８８の軸方向の径方向延在部５０側とは反対側の内面９８は、略円板の形状を有し、径方向に広がっている。また、円板部７７の軸方向の内面９８側の端面も、略円板の形状を有し、径方向に広がっている。

係合面収容凹部８２の他方の側壁８９は、複数のねじ穴６４を有する。複数のねじ穴６４は、周方向に互いに間隔をおいて位置している。各ねじ穴６４は、軸方向に延在している。摩擦係合部７２は、複数の押圧部材５５を有し、各押圧部材５５は、複数のボルト５８と、円板状のプレート５９とを有する。ボルト５８の数は、ねじ穴６４の数と一致している。各ボルト５８を、他方の側壁８９の軸方向の一方の側壁８８側とは反対側から、ねじ穴６４に締め込んで、ボルト５８の軸部の先端でプレート５９の一方の面を押圧している。このようにして、プレート５９の一方の側壁８８側の面で、円板部７７を軸方向の一方の側壁８８側に押圧することによって、円板部７７の軸方向の内面９８側の端面９９を、一方の側壁８８の内面９８に押圧している。このようにして、円板部７７の軸方向の内面９８側の端面９９を、一方の側壁８８の内面９８に摩擦係合している。円板部７７の端面９９のうちで内面９８に接触している部分４７は、摩擦係合部７２の摩擦係合面を構成している。また、一方の側壁８８の内面９８のうちで摩擦係合面４７に接触している部分４８は、軸部材１の摩擦係合面を構成している。摩擦係合部７２の摩擦係合面４７および軸部材１の摩擦係合面４８は、溶射による加工が施されている。詳しくは、一方の側壁８８の内面９８の全面と、摩擦係合部７２の端面９９の全面には、被膜が存在している。これらの被膜は、溶射で形成されている。

上記構成において、軸部材１または筒部材２に所定値以下の負荷（トルクの伝達を行う範囲の負荷）がかかっている場合には、油圧拡張室２６に封入されている油圧拡張用の油で、第１の筒部材１０の内周面２１を縮径して内周面２１を軸部材１の外周面２０に押し付けて、軸部材１と筒部材２とを摩擦結合して軸部材１と筒部材２との間でトルクを伝達するようになっている。

一方、軸部材１または筒部材２に所定値以上の負荷（トルクの伝達を行う範囲よりも大きな負荷）がかかって、軸部材１の外周面２０が、第１の筒部材１０の内周面２１に対してスリップして、軸部材１と筒部材２の軸回りの位置が変化した場合には、シャーバルブ切断部材７の切断部７１の貫通穴７３の内面で、シャーバルブ６の径方向外側の端部６１を切断して、油圧拡張室２６内の油圧拡張用の油を、上記端部６１が切断されたシャーバルブ６を介して外部に排出するようになっている。このようにして、第１の筒部材１０の内周面２１の軸部材１の外周面２０に対する押圧力をなくして、軸部材１と筒部材２の摩擦結合を解いてトルクの伝達を遮断するようになっている。このようにして、軸部材１または筒部材２に過負荷が生じた場合に、トルクの伝達を遮断して、トルクリミッタに連結されている高価な機械を保護している。

また、破断したシャーバルブ６の取り替えを、例えば、次のように行っている。先ず、押圧部材５５のボルト５８を、他方の側壁８９から緩めて、摩擦係合部７２の摩擦係合面４７と、軸部材１の摩擦係合面４８との摩擦係合を解除する。続いて、シャーバルブ切断部材７を、筒部材２に対して相対回転させて、シャーバルブ切断部材７の各貫通穴７３が、筒部材２のシャーバルブ取付穴３０に径方向に重なるようにする。この状態で、筒部材２に対するシャーバルブ切断部材７の周方向の相対位置が変わらないように、図示しないピン等によって軸部材１と筒部材２とを仮止めする。

その後、破断したシャーバルブ６を取り外した後、新しいシャーバルブ６を、シャーバルブ切断部材７の貫通穴７３を通過させた後、シャーバルブ取付穴３０にある程度締め込む。その後、油圧拡張室２６に所定の油を注入する。詳しくは、筒部材２は、外部と、シャーバルブ取付穴３０の油圧拡張室２６側とを連通する油充填通路（図示せず）を有する。図示しないカブラを用いて、油を、その油充填通路と、新しいシャーバルブ６の先端側の隙間とを経由させて、油圧拡張室２６に充填する。その後、新しいシャーバルブを、シャーバルブ取付穴３０に最後まで締め込み、軸部材１と筒部材２との仮止めを解除する。このようにして、シャーバルブ６の取り替えを行う。

第１実施形態のトルクリミッタによれば、筒部材２に対する相対位置が変わらないシャーバルブ６の径方向外側の端部６１を切断するシャーバルブ切断部材７を、軸部材１に摩擦係合するようになっている。したがって、その摩擦係合を解除して、シャーバルブ切断部材７を軸部材１に対して相対回転させるだけで、筒部材２のシャーバルブ取付位置に対する切断部７１の位相合わせを行うことができる。したがって、位相合わせを行うのに、軸部材１を回転させる必要がないから、復旧作業を容易に行うことができて、復旧作業の作業性を向上できる。

また、上記第１実施形態のトルクリミッタによれば、シャーバルブ切断部材７の摩擦係合部７２の一部をなす摩擦係合面４７が、軸部材１の係合面収容凹部８２内に収容されているから、復旧時にシャーバルブ切断部材７を筒部材２に対して相対回転させる際に、シャーバルブ切断部材７が軸部材１から離脱しにくくなる。したがって、復旧の作業性を更に向上させることができる。

また、上記第１実施形態のトルクリミッタによれば、摩擦係合部７２の摩擦係合面４７および軸部材１の摩擦係合面４８は、溶射による加工が施されているから、これらの摩擦係合面４７,４８の摩擦係数を上げることができる。したがって、シャーバルブ６の切断時にシャーバルブ切断部材７が軸部材１から外れることを抑制できて、シャーバルブ切断部材７でシャーバルブ６の径方向外側の端部６１を確実に切断できる。

また、上記第１実施形態のトルクリミッタによれば、切断部材係合部９が環状である。したがって、固定可能なボルト５８の数を多くでき、また、ボルト５８を固定する箇所の自由度も上げることができる。

尚、上記第１実施形態では、切断部材係合部９およびシャーバルブ切断部材７の夫々を、一体かつ環状の部品とした。しかし、切断部材係合部およびシャーバルブ切断部材のうちの少なくとも一方は、二つ割りの部品であってもよく、略環状の部材であってもよい。また、切断部材係合部およびシャーバルブ切断部材のうちの少なくとも一方を、軸部材の周方向に部分的にしか存在しない一以上の部品で構成してもよい。

また、上記第１実施形態では、摩擦係合部７２の摩擦係合面４７および軸部材１の摩擦係合面４８に、溶射による加工を施した。しかし、摩擦係合部の摩擦係合面と、その摩擦係合面に摩擦係合する摩擦係合面とのうちの一方のみに溶射による加工を施してもよい。また、摩擦係合部の摩擦係合面と、その摩擦係合面に摩擦係合する摩擦係合面とのうちの両方に溶射による加工を施さなくてもよい。また、摩擦係合部の摩擦係合面と、その摩擦係合面に摩擦係合する摩擦係合面とのうちの少なくとも一方に、溶射以外の手法で摩擦係数が大きな被膜を形成してもよい。例えば、メッキや、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法や、プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition）法や、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法等で摩擦係数が大きな被膜を形成しても良く、それ以外の手法で摩擦係数が大きな被膜を形成してもよい。

また、上記第１実施形態のトルクリミッタでは、押圧部材５５を、ボルト５８と、環状のプレート５９とで構成した。しかし、押圧部材を、ボルトのみで構成してもよく、ボルトの軸部の先端で摩擦係合面を有する部材を直接押圧してもよい。

また、上記第１実施形態では、軸部材１または筒部材２に過負荷が生じた場合に、切断部７１の貫通穴７３の内面で、シャーバルブ６の径方向外側の端部６１を切断した。しかし、軸部材または筒部材に過負荷が生じた場合の切断構造は、軸部材に対して筒部材が相対回転した場合にシャーバルブの片側の端部が切断される構造であれば如何なる構造であってもよい。例えば、シャーバルブ切断部材に、軸方向の一方側のみと、径方向の外方と、径方向の内方とに開口する貫通穴でない凹部を設け、シャーバルブの片側の端部を、この凹部に収容または係止する構成であってもよい。

また、上記第１実施形態のトルクリミッタでは、筒部材２を、軸部材１の外周面２０と接触する内周面２１を有する第１の筒部材１０と、油圧拡張用の油を封入する油圧拡張室２６を有する第２の筒部材１１とで構成した。しかし、筒部材は、軸部材の外周面と接触する内周面と、油圧拡張用の油を封入する油圧拡張室とを有する一体型の筒部材であってもよい。

また、上記第１実施形態のトルクリミッタでは、油圧拡張室２６が環状の室であったが、液圧拡張室は、環状でなくてもよい。また、上記実施形態では、液圧拡張室としての油圧拡張室２６に充填された液体が油であったが、液圧拡張室に充填される液体は、水等、油以外の如何なる液体でもよい。

図３は、本発明の第２実施形態のトルクリミッタの軸方向の模式断面図である。

第２実施形態では、切断部材係合部１０９を、軸部材１０１の軸方向の端面に固定している点が、切断部材係合部９を、軸部材１の外周面に固定している第１実施形態と異なる。また、第２実施形態では、トルクリミッタのシャーバルブ切断部材１０７の摩擦係合構造１８０も、第１実施形態と異なる。

第２実施形態では、第１実施形態の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明を行う。第２実施形態では、第１実施形態のトルクリミッタと共通の作用効果および変形例については説明を省略する。

図３に示すように、第２実施形態では、軸部材１０１が、径方向に延在するフランジ部１３０を有し、切断部材係合部１０９を、このフランジ部１３０に固定している。また、シャーバルブ切断部材１０７は、断面略Ｌ字状の形状を有し、軸方向に延在する切断部１７１と、摩擦係合部１７２とを有する。切断部１７１は、摩擦係合部１７２の径方向の外方側の端部につながっている。シャーバルブ切断部材１０７は、二つ割り部材で、略環状の形状を有する。切断部１７１は、略筒状の形状を有している。摩擦係合部１７２は、径方向に延在する円板部１７７を有する。上記切断部１７１は、第１実施形態の切断部７１と同様のシャーバルブ６の切断機構を有し、軸部材１０１に対して筒部材２が相対回転したときにシャーバルブ６の径方向外側の端部６１を切断するようになっている。

このトルクリミッタは、摩擦係合構造１８０を有する。摩擦係合構造１８０は、切断部材係合部１０９の一部と、シャーバルブ切断部材１０７の一部とで構成される。摩擦係合構造１８０で、切断部材係合部１０９と、シャーバルブ切断部材１０７とを摩擦係合している。図３に示すように、摩擦係合構造１８０は、軸部材１０１のフランジ部１３０に軸方向に重なっている。

図４は、摩擦係合構造１８０を示す部分拡大断面図である。

図４に示すように、切断部材係合部１０９は、本体部１４０と、複数のボルト１４１とを有する。摩擦係合部１７２は、上記円板部１７７に加えて、押圧部材１５５を備える。押圧部材１５５は、複数のボルト１４２と、円板状のプレート１４３とを有する。本体部１４０は、二つ割り部材であり、第１円板部１５０と、筒状部１５１と、第２円板部１５２とを有する。第１円板部１５０および第２円板部１５２の夫々は、径方向に延在し、筒状部１５１は、軸方向に延在している。

図４に示すように、筒状部１５１は、第１円板部１５０の径方向の外方側の端部から、軸方向のフランジ部１３０側とは反対側に延在している。また、第２円板部１５２は、筒状部１５１の軸方向のフランジ部１３０側とは反対側の端部から、径方向の外方側に延在している。

第１円板部１５０および第２円板部１５２の夫々は、軸方向に延在するねじ穴を有する。図４に示すように、各ボルト１４１を、第１円板部１５０のねじ穴およびフランジ部１３０に締め込むことによって、第１円板部１５０をフランジ部１３０に固定している。また、各ボルト１４２を、第２円板部１５２のフランジ部１３０側とは反対側から締め込んで、ボルト１４２の先端でプレート１４３を円板部１７７側に押圧している。このようにして、摩擦係合部１７２の円板部１７７をフランジ部１３０側に押圧して、摩擦係合部１７２の円板部１７７と、フランジ部１３０とを摩擦係合している。摩擦係合部１７２の円板部１７７のうちでフランジ部１３０の軸方向の端面１９０に当接している部分１４７は、摩擦係合部１７２の摩擦係合面を構成している。また、軸部材１０１のフランジ部１３０の端面１９０のうちで摩擦係合部１７２の円板部１７７に当接している部分１４８は、軸部材１０１の摩擦係合面を構成している。摩擦係合部１７２の摩擦係合面１４７と、軸部材１０１の摩擦係合面１４８とには、溶射による加工が施されている。

上記第２実施形態によれば、シャーバルブ切断部材１０７の摩擦係合面１４７を、軸部材１０１の軸方向の端面１９０に押圧するようになっている。したがって、シャーバルブ切断部材１０７と、軸部材１０１とを摩擦係合するための摩擦係合構造１８０を、軸部材１０１のフランジ部１３０の軸方向の端面１９０に軸方向に重なる位置に配置できる。したがって、摩擦係合構造１８０を、径方向の内方側に配置できるから、トルクリミッタの径方向の寸法を低減できて、径方向にコンパクトなトルクリミッタを実現できる。

図５は、本発明の第３実施形態のトルクリミッタの軸方向の模式断面図である。

第１および第２実施形態では、筒部材２が一方の部材を構成する一方、軸部材１,１０１が他方の部材を構成した。そして、筒部材２に油圧拡張室２６が存在し、シャーバルブ切断部材７,１０７が、軸部材１,１０１と摩擦係合した。

しかし、第３実施形態のように、軸部材２０１が、一方の部材を構成する一方、筒部材２０２が他方の部材を構成してもよく、軸部材２０１に油圧拡張室２２６が存在し、シャーバルブ切断部材２０７が、筒部材２０２と摩擦係合してもよい。尚、第３実施形態では、第１実施形態のトルクリミッタと共通の作用効果および変形例については説明を省略する。

第３実施形態のトルクリミッタは、軸部材２０１と、筒部材２０２と、シャーバルブ２０６と、シャーバルブ切断部材２０７と、玉軸受２１７および玉軸受２１８とを有する。

軸部材２０１は、略円筒状の外周面２２０を有する軸本体２６０と、カップ状部材２１０とを有する。カップ状部材２１０の内周面２２１を、軸本体２６０の外周面２２０に外嵌し、カップ状部材２１０の底部をボルト２４５で軸本体２６０の端面に固定している。カップ状部材２１０は、略円筒状の外周面２２３を有している。

筒部材２０２は、筒状の本体部２０４と、環状の切断部材係合部２０９とを有する。切断部材係合部２０９は、本体部２０４の内周側から突出している。切断部材係合部２０９は、第１筒状部２８３と、円板部２８４と、第２筒状部２８５とを有する。円板部２８４は、第１筒状部２８３の軸方向の油圧拡張室２２６側の端部から、径方向の内方側に延在している。第２筒状部２８５は、円板部２８４の径方向の内方側の端部から、軸方向の油圧拡張室２２６側に延在している。第１筒状部２８３の外周面は、筒部材２０２の内周面に外嵌されている。第１筒状部２８３の外周面を筒部材２０２の本体部２０４にボルト２９１で固定している。

カップ状部材２１０は、シャーバルブ取付穴２３０と、略軸部材２０１の軸方向に延在する環状の油圧拡張室２２６とを有する。トルクの伝達時において、油圧拡張室２２６を、油圧拡張室２２６内の圧油で径方向に拡張することで、軸部材２０１の外周面２２３を、筒部材２０２の内周面２２４に摩擦係合している。軸部材２０１の外周面２２３と、筒部材２０２の内周面２２４との間には、潤滑油が塗布されている。玉軸受２１７および玉軸受２１８は、軸部材２０１に対して筒部材２０２が相対回転しているときに筒部材２０２を軸部材２０１に対して回動自在に支持している。

このトルクリミッタは、摩擦係合構造２８０を有する。摩擦係合構造２８０は、切断部材係合部２０９の一部と、シャーバルブ切断部材２０７の一部とで構成される。摩擦係合構造２８０で、切断部材係合部２０９と、シャーバルブ切断部材２０７とを摩擦係合している。摩擦係合構造２８０については、以下で詳細に説明する。

シャーバルブ２０６は、シャーバルブ取付穴２３０に嵌入されている。シャーバルブ２０６は、片側のみが開口したチューブ２２７を有している。チューブ２２７は、シャーバルブ２０６がシャーバルブ取付穴２３０に嵌入されている状態で、略軸部材２０１の軸方向に延在している。シャーバルブ２０６がシャーバルブ取付穴２３０に嵌入されている状態で、チューブ２２７の閉鎖側の端部２６１は、カップ状部材２１０の端面よりも軸方向の外方に突出している一方、チューブ２２７の閉鎖側とは反対側の軸方向の一方側の開口は、油通路２３７を介して、油圧拡張室２２６の軸方向の一端部に接続されている。

シャーバルブ切断部材２０７は、環状の切断部２７１と、摩擦係合部とを有し、切断部２７１は、カップ状部材２１０の端面に沿って径方向に延在している。切断部２７１は、シャーバルブ２０６の閉鎖側の端部２６１に切断部２７１の周方向に重なる部分を有している。

図６は、摩擦係合構造２８０を示す部分拡大断面図である。

図６に示すように、切断部材係合部２０９は、係合面収容凹部２８２を有し、係合面収容凹部２８２は、軸方向の軸部材２０１側に開口している。係合面収容凹部２８２の内面は、断面において矩形のスペースを囲んでおり、矩形のスペースを画定している。

シャーバルブ切断部材２０７は、断面Ｌ字状の形状を有する。シャーバルブ切断部材２０７は、円板状の切断部２７１と、摩擦係合部２７２とを有する。切断部２７１は、複数の貫通穴２７３を有し、その複数の貫通穴２７３は、円板状の切断部２７１の周方向に互いに間隔をおいて位置している。貫通穴２７３の数は、シャーバルブ２０６の数と一致している。図６に示すように、シャーバルブ２０６の他端部２６１は、貫通穴２７３内に収容されている。

図６に示すように、切断部２７１は、カップ状部材２１０の端面２７０に沿うように径方向に延在している。切断部２７１は、カップ状部材２１０の端面２７０に軸方向に対向している。

一方、摩擦係合部２７２は、切断部２７１の径方向の外方側の端部につながっている。摩擦係合部２７２は、軸方向に延在する筒状部２７７を有する。図６に示すように、係合面収容凹部２８２の径方向の外方側の側壁２８８の径方向の内方側の内面２９８は、円筒状の形状を有し、筒状部２７７の内面２９８側の端面２９９も、円筒状の形状を有している。

係合面収容凹部２８２の径方向の内方側の側壁２８９は、筒状の形状を有する。径方向の内方側の側壁２８９は、複数のねじ穴２９０を有する。複数のねじ穴２９０は、側壁２８９の周方向に互いに間隔をおいて位置している。各ねじ穴２９０は、径方向に延在している。摩擦係合部２７２は、複数の押圧部材２５５を有し、各押圧部材２５５は、複数のボルト２５８と、筒状のプレート２５９とを有する。ボルト２５８の数は、ねじ穴２９０の数と一致している。各ボルト２５８を、径方向の内方側の側壁２８９の径方向の内方側から、ねじ穴２９０に締め込んで、ボルト２５８の軸部の先端でプレート２５９の一方の面を押圧している。このようにして、プレート２５９の径方向の外方側の面で、筒状部２７７を径方向の外方側の側壁２８８側に押圧することによって、筒状部２７７の径方向の外方側の端面２９９を、径方向の外方側の側壁２８８の内面２９８に押圧している。このようにして、筒状部２７７の径方向の外方側の端面２９９を、径方向の外方側の側壁２８８の内面２９８に摩擦係合している。筒状部２７７の径方向の外方側の端面２９９のうちで側壁２８８の内面２９８に当接している部分２４７は、摩擦係合部２７２の摩擦係合面を構成している。また、側壁２８８の内面２９８のうちで筒状部２７７の径方向の外方側の端面２９９に当接している部分２４８は、筒部材２０２の摩擦係合面を構成している。筒状部２７７の径方向の外方側の端面２９９と、径方向の外方側の側壁２８８の内面２９８とには、溶射による加工が施されている。このことから、摩擦係合部２７２の摩擦係合面２４７と、筒部材２０２の摩擦係合面２４８とに、溶射による加工が施されている。

第３実施形態のトルクリミッタによれば、シャーバルブ切断部材２０７および切断部材係合部２０９を環状部品で構成できて、二つ割り部品で構成する必要がない。したがって、作業性を向上できる。

尚、ボルト２５８の軸部の先端面を、球面に近い形状にすると筒状のプレート２５９を押圧し易くて好ましい。また、上記全ての実施形態および全ての変形例で説明した全ての構成のうちの二以上の構成を組み合わせて新たな実施形態を構築できることは、勿論である。

１,１０１,２０１ 軸部材
２,２０２ 筒部材
６,２０６ シャーバルブ
７,１０７,２０７ シャーバルブ切断部材
９,１０９,２０９ 切断部材係合部
２６,２２６ 油圧拡張室
４７,１４７,２４７ 摩擦係合部の摩擦係合面
４８,１４８ 軸部材の摩擦係合面
５５,１５５,２５５ 押圧部材
６１,２６１ シャーバルブの閉鎖側の端部
７１,１７１,２７１ シャーバルブ切断部材の切断部
７２,１７２,２７２ シャーバルブ切断部材の摩擦係合部
８０,１８０,２８０ 摩擦係合構造
８２,２８２ 係合面収容凹部
２４８ 筒部材の摩擦係合面

Claims (4)

1. 軸部材と、
   上記軸部材に上記軸部材の径方向に対向する筒部材とを備え、
   上記軸部材と上記筒部材のうちの一方の部材は、その一方の部材の周面を上記軸部材と上記筒部材の他方の部材の周面に押しつけるための液圧拡張室を有し、
   さらに、一端が、上記液圧拡張室に連通する一方、他端が、上記一方の部材の外部に突出する一以上のシャーバルブと、
   上記他方の部材に摩擦係合するための摩擦係合部と、摩擦係合によって上記他方の部材に対して相対的に静止している状態で上記一方の部材に対して上記他方の部材が相対回転した際に上記シャーバルブの他端を切断するための切断部とを有するシャーバルブ切断部材とを備え、
   上記シャーバルブ切断部材は、上記他方の部材に摩擦係合していない状態を取り得ることが可能で、この摩擦係合していない状態で上記他方の部材に対して相対回転が可能であることを特徴とするトルクリミッタ。
2. 請求項１に記載のトルクリミッタにおいて、
   上記一方の部材は、上記筒部材であり、
   上記摩擦係合部は、摩擦係合面を有し、
   上記軸部材は、上記摩擦係合面を収容すると共に、軸方向の断面において上記筒部材の外周面の方に上記径方向に開口する係合面収容凹部を有し、
   上記摩擦係合部は、上記摩擦係合面を上記係合面収容凹部の内面に押圧することにより上記摩擦係合面を上記内面に摩擦係合させるための押圧部材を有することを特徴とするトルクリミッタ。
3. 請求項１に記載のトルクリミッタにおいて、
   上記一方の部材は、上記筒部材であり、
   上記摩擦係合部は、摩擦係合面を有し、
   上記摩擦係合部は、上記摩擦係合面を上記軸部材の軸方向の端面に押圧することにより上記摩擦係合面を上記端面に摩擦係合させるための押圧部材を有することを特徴とするトルクリミッタ。
4. 請求項２または３に記載のトルクリミッタにおいて、
   上記摩擦係合面と、その摩擦係合面に摩擦係合する上記軸部材の摩擦係合面とのうちの少なくとも一方は、溶射による加工が施されていることを特徴とするトルクリミッタ。

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