JP2018044573A - Torque limiter and method of manufacturing torque limiter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハウジング内に収容された内輪と、ハウジングと内輪との間に設けられる摩擦力付与手段とを備え、両者の間に作用する回転トルクが所定値より大きい場合に、内輪とハウジングとが相対的に回転するよう構成されたトルクリミッタ及びその製造方法に関するものである。 The present invention includes an inner ring housed in a housing, and a frictional force imparting means provided between the housing and the inner ring. When the rotational torque acting between the two is greater than a predetermined value, the inner ring and the housing The present invention relates to a torque limiter configured to relatively rotate and a manufacturing method thereof.
プリンタや複写機においては、上下方向に積層された用紙群から用紙を一枚ずつ給紙するための給紙装置が使用される。このような給紙装置にあっては、静電気のような微小相互吸着力によって複数の用紙が上下に吸着した重層状態で用紙群から用紙が取り出され、重層状態のまま用紙がプリンタや複写機の本体部に給紙されてしまうことがあり、これを回避するため、給紙装置には通常トルクリミッタが装着されている。 In printers and copiers, a paper feeding device is used to feed paper one by one from a group of sheets stacked in the vertical direction. In such a paper feeding device, the paper is taken out from the paper group in a multi-layer state in which a plurality of papers are adsorbed up and down by a minute mutual adsorption force such as static electricity, and the paper is left in the multi-layer state in a printer or a copier. In order to avoid this, the sheet feeding device is usually equipped with a torque limiter.
トルクリミッタを用いる給紙装置の一例として、特許文献1に開示されたものを図8に示す。給紙装置Sは、モーターのような適宜の駆動源に接続されて回転する駆動ローラーKRと、この駆動ローラーKRの回転軸と平行であって且つこの駆動ローラーKRの回転に従動して回転する従動ローラーJRと、用紙群を支持する用紙トレーPTとを有する。駆動ローラーKRと従動ローラーJRの表面は共に比較的摩擦係数が高く弾力性のある樹脂製素材で覆われており、駆動ローラーKRと従動ローラーJRとは、ばねのような適宜の付勢手段によって密着されている。
そして、従動ローラーJRにはトルクリミッタTLが組み込まれている。このトルクリミッタTLは、内輪Nと外輪G(ハウジングに相当)とを備え、内輪Nが固定されると共に、外輪Gは、従動ローラーJRに固着されてこれと一体的に回転する。
As an example of a paper feeding device using a torque limiter, one disclosed in Patent Document 1 is shown in FIG. The paper feeding device S is connected to an appropriate drive source such as a motor and rotates, and the drive roller KR rotates in parallel with the rotation axis of the drive roller KR and following the rotation of the drive roller KR. It has a driven roller JR and a paper tray PT that supports the paper group. The surfaces of the driving roller KR and the driven roller JR are both covered with a resin material having a relatively high coefficient of friction and elasticity, and the driving roller KR and the driven roller JR are made by appropriate biasing means such as a spring. It is in close contact.
A torque limiter TL is incorporated in the driven roller JR. The torque limiter TL includes an inner ring N and an outer ring G (corresponding to a housing). The inner ring N is fixed, and the outer ring G is fixed to the driven roller JR and rotates integrally therewith.
積層された用紙群から給紙装置に用紙が一枚のみ給紙される場合においては、図8(a)に示すとおり、一枚の用紙Pは、駆動ローラーKRと従動ローラーJRに密接する。そして、反時計方向に回転する駆動ローラーKRと用紙Pの上面との摩擦力によって、用紙Pは駆動ローラーKRの回転方向に送り出され、従動ローラーJRは用紙Pを介して伝達される上記摩擦力によって時計方向に所定値より大きい回転トルクが付加され、固定された内輪Nに対し相対的に回転する。 When only one sheet is fed from the stacked sheet group to the sheet feeding device, the sheet P is in close contact with the driving roller KR and the driven roller JR as shown in FIG. Then, the frictional force between the driving roller KR that rotates counterclockwise and the upper surface of the paper P causes the paper P to be fed in the rotational direction of the driving roller KR, and the driven roller JR transmits the frictional force via the paper P. As a result, a rotational torque larger than a predetermined value is applied in the clockwise direction, and the rotor rotates relatively to the fixed inner ring N.
一方、用紙群から給紙装置に用紙が上下に重層された状態で給紙される場合においては、図8(b)に示すとおり、用紙P1及びP2は重層状態のまま駆動ローラーKRの摩擦力によって給紙装置Sに給紙され、上側の用紙P1の上面には駆動ローラーKRが密接されると共に下側の用紙P2の下面には従動ローラーJRが密接される。そして、反時計方向に回転する駆動ローラーKRと上側の用紙P1との摩擦力によって上側の用紙P1は駆動ローラーKRの回転方向に送り出されようとする。
しかしながら、上側の用紙P1と下側の用紙P2とは上記摩擦力に比べて小さい微小相互吸着力によって吸着しているにすぎず、上側の用紙P1に上記摩擦力が付加されると上側の用紙P1は下側の用紙P2から剥離され、上側の用紙P1と下側の用紙P2との間には滑りが生じる。そのため、従動ローラーJRには下側の用紙P2を介して所定値以下の回転トルクしか付加されないこととなり、この場合にあっては、従動ローラーJRはトルクリミッタTLによってその回転がロックされる。従動ローラーJRがロックして下側の用紙P2の送りが停止すると、プリンタや複写機は運転を休止すると共に使用者に用紙が重層状態であることを報知し、重層した用紙の除去を促す。
On the other hand, when the paper is fed from the paper group to the paper feeder in a state where the paper is stacked in the vertical direction, as shown in FIG. 8B, the frictional force of the driving roller KR remains in the paper P1 and P2 in the multi-layer state. Is fed to the sheet feeding device S, and the driving roller KR is in close contact with the upper surface of the upper paper P1, and the driven roller JR is in close contact with the lower surface of the lower paper P2. The upper sheet P1 is about to be sent out in the rotation direction of the driving roller KR by the frictional force between the driving roller KR that rotates counterclockwise and the upper sheet P1.
However, the upper sheet P1 and the lower sheet P2 are only adsorbed by a minute mutual adsorption force that is smaller than the frictional force. When the frictional force is applied to the upper sheet P1, the upper sheet P1 is adsorbed. P1 is peeled off from the lower sheet P2, and slippage occurs between the upper sheet P1 and the lower sheet P2. Therefore, only the rotational torque of a predetermined value or less is applied to the driven roller JR via the lower sheet P2, and in this case, the rotation of the driven roller JR is locked by the torque limiter TL. When the driven roller JR is locked and the feeding of the lower paper P2 is stopped, the printer and the copying machine stop operating and inform the user that the paper is in a multi-layer state, and prompt the user to remove the multi-layer paper.
トルクリミッタは、給紙装置に限らず、駆動源のモーター等に過負荷が掛かったときに負荷を切り離してモーターを保護する部品としても用いられる。トルクリミッタとしては、例えば、特許文献2に記載されたコイルばねを用いた摩擦式のものが知られており、これは、図9に示すように、軸状の内輪Nと、この内輪Nの外周面に接触して装着され、摩擦力を付与するコイルばねBと、このコイルばねBが装着された上記内輪Nが挿入される筒状の外輪Gとを備えている。内輪Nは円筒形状であって、その外径は自由状態(ばねに力が作用していない状態)のコイルばねBの右側部分の径よりも大きく、内輪Nの回転に対し摩擦力を作用させる。コイルばねBは、線材を巻回して形成され、その中心軸方向の先端には中心軸方向に延びる係合部K1が形成されていると共に、外輪Gの内側にはこの係合部K1と係合する被係合部K2が形成されている。 The torque limiter is not limited to the sheet feeding device, and is also used as a component for protecting the motor by cutting off the load when an overload is applied to the motor or the like of the drive source. As a torque limiter, for example, a friction type using a coil spring described in Patent Document 2 is known. As shown in FIG. 9, the torque limiter includes a shaft-like inner ring N and an inner ring N. A coil spring B that is mounted in contact with the outer peripheral surface and applies a frictional force, and a cylindrical outer ring G into which the inner ring N to which the coil spring B is mounted are inserted. The inner ring N has a cylindrical shape, and its outer diameter is larger than the diameter of the right part of the coil spring B in a free state (a state where no force is applied to the spring), and a frictional force is applied to the rotation of the inner ring N. . The coil spring B is formed by winding a wire, and an engagement portion K1 extending in the central axis direction is formed at the tip in the central axis direction, and the engagement portion K1 is engaged inside the outer ring G. A mating engaged portion K2 is formed.
上述のとおり、コイルばねを用いた摩擦式のトルクリミッタにおいては、内輪Nの外周面とコイルばねBの内周面との間で生じる摩擦力よりも内輪Nと外輪Gとを相対的に回転させる中心軸o周りの回転トルクが大きい場合に、外輪Gと内輪Nとが相対的に回転することから、以下のような問題点がある。
まず、内輪NとコイルばねBとの間で生じる摩擦力は、コイルばねBの内径が押し拡げられることにより内輪Nを締め付ける締付力に比例し、コイルばねBの素線の径及びヤング率等で決定されるが、コイルばねBの素線は比較的細く、摩擦力を増大させるのが困難である。そのため、外輪Gと内輪Nとの間での伝達可能なトルクは制限され、例えば、伝達トルクの大きいロボットアームと駆動モーターとの間に、過負荷時の安全機構として設置されるトルクリミッタとしては、採用するのが難しい。そして、小型化すると伝達トルクも非常に小さくなるため、パソコンの蓋を駆動モーターで開閉するヒンジ部分など、スペースが狭い場所に設置するトルクリミッタとしても適切なものではない。
As described above, in the friction type torque limiter using the coil spring, the inner ring N and the outer ring G are rotated relative to the friction force generated between the outer peripheral surface of the inner ring N and the inner peripheral surface of the coil spring B. Since the outer ring G and the inner ring N rotate relatively when the rotational torque around the center axis o is large, there are the following problems.
First, the frictional force generated between the inner ring N and the coil spring B is proportional to the tightening force for tightening the inner ring N when the inner diameter of the coil spring B is expanded, and the diameter and Young's modulus of the wire of the coil spring B However, the wire of the coil spring B is relatively thin and it is difficult to increase the frictional force. Therefore, the torque that can be transmitted between the outer ring G and the inner ring N is limited. For example, as a torque limiter installed as a safety mechanism during overload between a robot arm having a large transmission torque and a drive motor. , Difficult to adopt. And since the transmission torque becomes very small when the size is reduced, it is not suitable as a torque limiter that is installed in a small space such as a hinge portion that opens and closes the lid of a personal computer with a drive motor.
また、コイルばねを用いたトルクリミッタでは、コイルばねBの締め付けを緩める方向のトルクが作用し、そのトルクが所定値(いわゆるスリップトルク)に達した場合に、外輪Gと内輪Nとが相対的に回転するようになる。つまり、外輪Gと内輪Nとの相対的な回転には、コイルばねBがわずかに緩むためのクリアランスが必要であって、例えば、内径が一定のコイルばねを用い、双方向の回転に対して相対的回転が可能なようにしたトルクリミッタでは、コイルばねの両端を、クリアランスを設けて外輪に固定する(特開平10−110739号公報参照)。このクリアランスは、外輪Gと内輪Nとの間の回転伝達においては、バックラッシュとなってしまい、回転位置制御等に不利な影響を及ぼす。
さらに、コイルばねを用いたトルクリミッタでは、コイルばね自体が振動を起こしやすいため、コイルばねと内輪とが相対的に回転しているときに、摩擦力が変動して安定した回転伝達を阻害することがある。
本発明は、コイルばねを利用するトルクリミッタにおけるこのような問題点を解決すると同時に、製造コストが安価であって量産に適した小型のトルクリミッタを提供することを課題とする。
Further, in the torque limiter using the coil spring, when the torque in the direction of loosening the tightening of the coil spring B acts and the torque reaches a predetermined value (so-called slip torque), the outer ring G and the inner ring N are relatively To rotate. In other words, the relative rotation between the outer ring G and the inner ring N requires a clearance for the coil spring B to be slightly loosened. In the torque limiter capable of relative rotation, both ends of the coil spring are fixed to the outer ring with a clearance (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-110739). This clearance causes backlash in the rotation transmission between the outer ring G and the inner ring N, which adversely affects the rotational position control and the like.
Further, in a torque limiter using a coil spring, the coil spring itself is likely to vibrate, and therefore, when the coil spring and the inner ring are rotating relatively, the frictional force fluctuates and inhibits stable rotation transmission. Sometimes.
An object of the present invention is to solve such a problem in a torque limiter using a coil spring, and at the same time to provide a small torque limiter that is low in manufacturing cost and suitable for mass production.
上記の課題に鑑み、本発明は、円錐面部を有する外側リングを内輪に連結させ、外側リングに隣接し、その円錐面部と当接する対向円錐面部を形成した内側リングを配置して、当接する円錐面部と対向円錐面部との間に摩擦力を作用させたトルクリミッタを構成し、かつ、外側リングと内側リングとを板状の金属のプレス加工等により成形するようにしたものである。即ち、本発明は、
「軸状の内輪と、前記内輪を囲む外側リングと、前記外側リングに隣接して配置された内側リングとが、共通の中心軸を有するようハウジング内に設置され、
前記外側リングは、前記内輪の貫通する孔が形成された外側平面部と、前記外側平面部の外周に接続された円錐面部とを有する板状の金属からなり、
前記内側リングは、前記外側リングの円錐面部に内側から当接して軸方向に押圧する対向円錐面部と、前記対向円錐面部の外周に接続される内側平面部とを有する板状の金属からなり、
前記内輪と前記外側リングとが相対回転不能に係合されるとともに、前記内側リングと前記ハウジングとが相対回転不能に係合されており、
前記内輪と前記ハウジングとの間に所定値以上の回転トルクが付加されたときは、前記外側リングの前記円錐面部と前記内側リングの前記対向円錐面部との間の摩擦力に抗して、前記内輪と前記ハウジングとが相対的に回転する」
ことを特徴とするトルクリミッタとなっている。
In view of the above-described problems, the present invention provides a conical cone in which an outer ring having a conical surface portion is connected to an inner ring, and an inner ring is formed adjacent to the outer ring and formed with an opposing conical surface portion in contact with the conical surface portion. A torque limiter in which a frictional force is applied between the surface portion and the opposed conical surface portion is configured, and the outer ring and the inner ring are formed by pressing a plate-shaped metal or the like. That is, the present invention
"A shaft-shaped inner ring, an outer ring surrounding the inner ring, and an inner ring disposed adjacent to the outer ring are installed in the housing so as to have a common central axis,
The outer ring is made of a plate-like metal having an outer plane portion in which a hole penetrating the inner ring is formed, and a conical surface portion connected to the outer periphery of the outer plane portion,
The inner ring is made of a plate-like metal having an opposed conical surface portion that contacts the conical surface portion of the outer ring from the inside and presses in the axial direction, and an inner flat surface portion connected to the outer periphery of the opposed conical surface portion,
The inner ring and the outer ring are engaged so as not to rotate relative to each other, and the inner ring and the housing are engaged so as not to rotate relative to each other.
When a rotational torque of a predetermined value or more is applied between the inner ring and the housing, the frictional force between the conical surface portion of the outer ring and the opposing conical surface portion of the inner ring is resisted. The inner ring and the housing rotate relative to each other. "
The torque limiter is characterized by this.
本発明のトルクリミッタにおいては、「前記外側リングと内側リングとを夫々一対ずつ備え、一対の前記外側リングは、前記外側平面部が対向するように相互に対称的に配置され、一対の前記内側リングは、一対の前記外側リングの両側に夫々配置」するようにするのが好ましい。この場合には、一対の前記外側リングの間に、環状の波形ばねを配置するのがよい。
また、本発明のトルクリミッタにおいては、前記ハウジングを「軸方向の片側に端板が形成されるとともに軸方向の他側に開口が設けられ、内部に収容空間が形成された筒状部と、前記筒状部の開口をシールドする蓋部とを有する」構造とすることが好ましい。この場合には、前記蓋部を前記内側リングに当接させ、かつ、前記蓋部を軸方向に進退させることにより、前記外側リングの前記円錐面部と前記内側リングの前記対向円錐面部との間の摩擦力を調整することができる。
更にまた、本発明のトルクリミッタにおいては、前記内側リングの対向円錐面部が前記外側リングの円錐面部と当接して軸方向に押圧することで、前記内側リングの対向円錐面部は縮径すると共に前記外側リングの円錐面部は拡径するのが好ましい。
本発明のトルクリミッタの製造方法においては、外側リング及び内側リングは板状の金属からプレス成型により製造される。
In the torque limiter of the present invention, “a pair of the outer ring and the inner ring is provided, and the pair of the outer rings are symmetrically disposed so that the outer plane portions face each other, and the pair of the inner rings The rings are preferably arranged on both sides of the pair of outer rings. In this case, it is preferable to arrange an annular wave spring between the pair of outer rings.
Further, in the torque limiter of the present invention, the housing is described as follows: "A cylindrical portion in which an end plate is formed on one side in the axial direction and an opening is provided on the other side in the axial direction, and an accommodation space is formed inside; It is preferable to have a structure having a lid portion that shields the opening of the cylindrical portion. In this case, the lid portion is brought into contact with the inner ring, and the lid portion is advanced and retracted in the axial direction, whereby the conical surface portion of the outer ring and the opposing conical surface portion of the inner ring are separated. The frictional force can be adjusted.
Furthermore, in the torque limiter of the present invention, the opposing conical surface portion of the inner ring abuts against the conical surface portion of the outer ring and presses in the axial direction, whereby the opposing conical surface portion of the inner ring is reduced in diameter and The conical surface portion of the outer ring is preferably expanded in diameter.
In the torque limiter manufacturing method of the present invention, the outer ring and the inner ring are manufactured from a plate-like metal by press molding.
本発明のトルクリミッタは、軸状の内輪、内輪を囲む外側リング及び内側リングを備えており、これらはハウジング内に共通の中心軸を有するように設置される。外側リングと内側リングは、共に板状の金属からなり、外側リングには円錐面部が形成されるとともに、内側リングには、その円錐面部に内側から当接して軸方向に押圧する対向円錐面部が形成されており(図1参照)、円錐面部と対向円錐面部との間で、トルクリミッタとして必要な摩擦力を発生させる。
ここで、外側リングと内側リングとは、いわゆる「輪ばね」として知られるばね装置に類似の構造をなしていて、軸方向の荷重により弾性変形し、内側リングの対向円錐面部が縮径すると同時に、外側リングの円錐面部は拡径する。この弾性変形に伴い、外側リングの円錐面部と内側リングの対向円錐面部との間には摩擦力が作用するが、その摩擦力は、外側リングと内側リングの軸方向の相対変位がごく少量であっても、非常に大きな値となる。そのため、本発明のトルクリミッタは、小型のものであったとしても、内輪(外側リングに係合)とハウジング(内側リングに係合)との間で大きなトルクの伝達が可能となり、例えば、各種の動力伝達系において、駆動モーター保護用のトルクリミッタに要するスペースを小さくすることができる。
そして、外側リングと内側リングは、共に板状の金属からなるものであって、平面部とそれに連なる円錐面部(又は対向円錐面部)とから形成される。こうした形状の外側リング及び内側リングは、適宜の金属板から加工容易なプレス加工により形成することができるため、トルクリミッタの製造効率を上昇させることができると共に製造コストを低減させることができ、量産化に好都合である。
The torque limiter of the present invention includes a shaft-shaped inner ring, an outer ring surrounding the inner ring, and an inner ring, and these are installed in the housing so as to have a common central axis. The outer ring and the inner ring are both made of a plate-like metal, and the outer ring has a conical surface portion, and the inner ring has an opposing conical surface portion that contacts the conical surface portion from the inside and presses in the axial direction. It is formed (see FIG. 1), and a frictional force necessary as a torque limiter is generated between the conical surface portion and the opposing conical surface portion.
Here, the outer ring and the inner ring have a structure similar to a spring device known as a so-called “ring spring”, and are elastically deformed by an axial load, and at the same time the opposing conical surface portion of the inner ring is reduced in diameter. The diameter of the conical surface portion of the outer ring is increased. Along with this elastic deformation, a frictional force acts between the conical surface part of the outer ring and the opposing conical surface part of the inner ring, but the frictional force is such that the relative displacement in the axial direction of the outer ring and the inner ring is very small. Even if it is, it is a very large value. Therefore, even if the torque limiter of the present invention is small, a large torque can be transmitted between the inner ring (engaged with the outer ring) and the housing (engaged with the inner ring). In this power transmission system, the space required for the torque limiter for protecting the drive motor can be reduced.
The outer ring and the inner ring are both made of a plate-like metal, and are formed of a flat surface portion and a conical surface portion (or an opposing conical surface portion) connected to the flat surface portion. Since the outer ring and the inner ring having such a shape can be formed from an appropriate metal plate by easy press processing, the manufacturing efficiency of the torque limiter can be increased and the manufacturing cost can be reduced. It is convenient for conversion.
また、本発明のトルクリミッタは、コイルばねを用いたトルクリミッタのように、コイルばねと内輪との間で発生させるものではないため、外側リングと内側リングとを相対的に回転するためには、クリアランスを設定する必要がない。したがって、内輪とハウジングとの間で回転(トルク)の伝達が行われているときは、内輪とハウジングとは常時一体化されていて、回転方向が切り換ってもバックラッシュが生じることはない。
所定値よりも大きなトルクが外側リングと内側リングとの間に作用して、両者が相対的に回転しているときは、コイルばねのように振動を生じることはないので、かかる相対回転に対する抵抗トルクは、変動の小さい安定したものとなる。
Further, the torque limiter of the present invention is not generated between the coil spring and the inner ring, unlike the torque limiter using the coil spring, so that the outer ring and the inner ring can be rotated relatively. There is no need to set clearance. Therefore, when rotation (torque) is transmitted between the inner ring and the housing, the inner ring and the housing are always integrated so that backlash does not occur even if the rotation direction is switched. .
When a torque larger than a predetermined value acts between the outer ring and the inner ring and both of them rotate relatively, vibration does not occur like a coil spring, so resistance to such relative rotation. The torque is stable with little fluctuation.
本発明のトルクリミッタの具体的な実施態様として、後述の図1等に示すとおり、外側リングと内側リングを夫々一対ずつ備えるようにすることで、円錐面部と対向円錐面部との当接面積が増大し、摩擦力を増大させることが可能となる。この際には、一対の外側リングの間に環状の波形ばねを配置すると、一対の外側リングや内側リングの製造ばらつきによって生じる、円錐面部と対向円錐面部との間の摩擦力の不均一性を解消することができる。
また、トルクリミッタのハウジングを、軸方向の片側に端板を設けるとともに他側を開口した筒状部と、その筒状部の開口をシールドする蓋部とを有するように構成した場合には、蓋部を内側リングに当接させ、かつ、その蓋部を軸方向に進退させることにより、外側リングの円錐面部と内側リングの対向円錐面部との間の摩擦力を適正な値に調整することができる。
更にまた、内側リングの対向円錐面部が外側リングの円錐面部と当接して軸方向に押圧した際に、内側リングの対向円錐面部が縮径すると共に外側リングの円錐面部が拡径するようにすることで、円錐面部と対向円錐面部とにかかる応力が分散され、トルクリミッタの使用寿命を延ばすことができる。
As a specific embodiment of the torque limiter of the present invention, as shown in FIG. 1 and the like to be described later, the contact area between the conical surface portion and the opposing conical surface portion can be increased by providing a pair of an outer ring and an inner ring. It becomes possible to increase the frictional force. In this case, if an annular corrugated spring is arranged between the pair of outer rings, non-uniformity of the frictional force between the conical surface portion and the opposing conical surface portion caused by manufacturing variations of the pair of outer rings and the inner ring is reduced. Can be resolved.
In addition, when the torque limiter housing is configured to have an end plate on one side in the axial direction and a cylindrical portion that opens the other side, and a lid portion that shields the opening of the cylindrical portion, The frictional force between the conical surface portion of the outer ring and the opposing conical surface portion of the inner ring is adjusted to an appropriate value by bringing the cover portion into contact with the inner ring and moving the cover portion forward and backward in the axial direction. Can do.
Furthermore, when the opposing conical surface portion of the inner ring abuts against the conical surface portion of the outer ring and presses in the axial direction, the opposing conical surface portion of the inner ring is reduced in diameter and the conical surface portion of the outer ring is increased in diameter. As a result, the stress applied to the conical surface portion and the opposing conical surface portion is dispersed, and the service life of the torque limiter can be extended.
以下、図面に基づいて、本発明のトルクリミッタについて説明する。図1には、本発明のトルクリミッタの実施例の全体的な構造を示す図を示し、図2乃至図5には、主要構成部品の単品図を示す。 Hereinafter, the torque limiter of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of an embodiment of the torque limiter according to the present invention, and FIGS. 2 to 5 are single product diagrams of main components.
図1及び図2に示すように、本実施例のトルクリミッタは、固定されたハウジング1を具備し、このハウジング1内には共通の中心軸oを有する内輪2、外側リング3、内側リング4、及び波形ばね5が備えられている。図示の実施例においては、外側リング3及び内側リング4は夫々一対ずつ備えられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the torque limiter of this embodiment includes a fixed housing 1, and an inner ring 2, an outer ring 3, and an inner ring 4 having a common central axis o in the housing 1. And a wave spring 5 are provided. In the illustrated embodiment, a pair of outer ring 3 and inner ring 4 are provided.
図1及び図2を参照して説明すると、ハウジング1は、金属製の筒状部11と、合成樹脂製の蓋部12とを有する。筒状部11は円筒形状であり、軸方向片側(図2中央の断面図において左側)には端板11aが形成されるとともに軸方向の他側には開口11bが設けられ、内部には収容空間11cが形成されている。端板11aの中央には貫通孔11dが形成されている。端板11aの内面中央には、貫通孔11dと同心であってこれを囲む円形凹部11eが形成されている。端板11aの外面には、機械部品のような従動部材が接続される一対の略矩形形状の突起11fが形成されている。筒状部11の内周面には一対の内側リング4と係合する第二の係合手段が形成されている。第二の係合手段は、筒状部11の内周面において、その片端から他端部まで軸方向に直線状に延びる一対の突条11gから構成される。一対の突条11gの各々は直径方向に対向して位置し、その断面形状は共に径方向内側に突出した略矩形形状である。筒状部11の内周面には更に係合突起11hが設けられている。係合突起11hは何れも、筒状部11の軸方向他端部の内周面において周方向に等角度間隔を置いて4個設けられており、周方向に隣接する係合突起11hの周方向中間位置と突条11gの周方向中心位置とは整合している。更に、軸方向に見て突条11gと係合突起11hとの間には蓋部12の厚みに対応した隙間がある。図1を参照することによって明確に理解されるとおり、蓋部12は円板状の板部材であり、中央には貫通孔12aが、他側面の外周縁部には環状薄肉部12bが夫々形成されている。 Referring to FIGS. 1 and 2, the housing 1 includes a metal cylindrical portion 11 and a synthetic resin lid portion 12. The cylindrical portion 11 has a cylindrical shape, and an end plate 11a is formed on one side in the axial direction (left side in the central sectional view of FIG. 2), and an opening 11b is provided on the other side in the axial direction. A space 11c is formed. A through hole 11d is formed in the center of the end plate 11a. At the center of the inner surface of the end plate 11a, a circular recess 11e is formed that is concentric with and surrounds the through hole 11d. A pair of substantially rectangular projections 11f to which a driven member such as a machine part is connected are formed on the outer surface of the end plate 11a. A second engaging means that engages with the pair of inner rings 4 is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11. The second engaging means is composed of a pair of protrusions 11g extending linearly in the axial direction from one end to the other end on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11. Each of the pair of protrusions 11g is located opposite to each other in the diametrical direction, and the cross-sectional shape thereof is a substantially rectangular shape projecting radially inward. An engagement protrusion 11 h is further provided on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11. Four engaging projections 11h are provided at equal intervals in the circumferential direction on the inner circumferential surface of the other end in the axial direction of the cylindrical portion 11, and the circumference of the engaging projection 11h adjacent in the circumferential direction is provided. The direction intermediate position and the circumferential center position of the protrusion 11g are aligned. Further, there is a gap corresponding to the thickness of the lid 12 between the protrusion 11g and the engagement protrusion 11h when viewed in the axial direction. As clearly understood by referring to FIG. 1, the lid 12 is a disk-shaped plate member, and a through hole 12a is formed at the center, and an annular thin portion 12b is formed at the outer peripheral edge of the other side. Has been.
図1及び図3を参照して説明すると、内輪2は略円筒状の軸状部材であって金属製である。内輪2は、外径が比較的大きい大径部21と外径が比較的小さい小径部22とを有する。大径部21の他端部(図3中央の断面図において右側端部)には円筒外周面部23が形成されている。大径部21の外周面には一対の外側リング3と係合する第一の係合手段が形成されている。第一の係合手段は、大径部21の外周面の片端部から円筒外周面部23まで軸方向に直線状に延びる突部24から構成される。突部24は周方向に等角度間隔を置いて4個配置されており、その断面形状は何れも径方向外側に突出した略矩形形状である。周方向に隣接する突部24の間には夫々、大径部21の片端から円筒外周面部23まで軸方向に平行に延びる一対の直線状溝部25が形成されている。小径部22の他端部には、モーターのような駆動部材が接続される一対のU字状の切欠き26が形成されている。 Referring to FIGS. 1 and 3, the inner ring 2 is a substantially cylindrical shaft-shaped member made of metal. The inner ring 2 includes a large diameter portion 21 having a relatively large outer diameter and a small diameter portion 22 having a relatively small outer diameter. A cylindrical outer peripheral surface portion 23 is formed at the other end portion of the large-diameter portion 21 (the right end portion in the cross-sectional view in the center of FIG. 3). On the outer peripheral surface of the large-diameter portion 21, first engaging means that engages with the pair of outer rings 3 is formed. The first engaging means includes a protrusion 24 that extends linearly in the axial direction from one end of the outer peripheral surface of the large-diameter portion 21 to the cylindrical outer peripheral surface portion 23. Four protrusions 24 are arranged at equiangular intervals in the circumferential direction, and the cross-sectional shape thereof is a substantially rectangular shape protruding outward in the radial direction. A pair of linear groove portions 25 extending in parallel in the axial direction from one end of the large diameter portion 21 to the cylindrical outer peripheral surface portion 23 are formed between the protrusions 24 adjacent in the circumferential direction. A pair of U-shaped notches 26 to which a driving member such as a motor is connected are formed at the other end of the small diameter portion 22.
図1及び図4を参照して説明すると、外側リング3は、内輪2の貫通する孔が形成された外側平面部31と、この外側平面部31の外周に接続された円錐面部32とを有する板状の金属からなる。円錐面部32は、外側平面部31の外周縁において中心軸oから離隔する方向に傾斜して延びている。外側リング3には内輪2と係合する第一の被係合手段が設けられている。第一の被係合手段は外側平面部31の内周縁部において半径方向外側に向かって形成されたコの字形状の切欠き33である。切欠き33は周方向に等角度間隔をおいて4個設けられている。 Referring to FIGS. 1 and 4, the outer ring 3 has an outer flat surface portion 31 in which a hole penetrating the inner ring 2 is formed, and a conical surface portion 32 connected to the outer periphery of the outer flat surface portion 31. Made of plate metal. The conical surface portion 32 extends in an inclined manner in a direction away from the central axis o at the outer peripheral edge of the outer flat surface portion 31. The outer ring 3 is provided with first engaged means for engaging with the inner ring 2. The first engaged means is a U-shaped notch 33 formed radially outward at the inner peripheral edge of the outer flat surface portion 31. Four notches 33 are provided at equal angular intervals in the circumferential direction.
図1及び図5を参照して説明すると、内側リング4は、内輪2の貫通する孔が形成された内側平面部41と、この内側平面部41の内周に接続された対向円錐面部42とを有する板状の金属からなる。対向円錐面部42は、内側平面部41の内周縁において中心軸oに接近する方向に傾斜して延びている。内側リング4にはハウジング1と係合する第二の被係合手段が設けられている。第二の被係合手段は内側平面部41の外周縁部において半径方向内側に向かって形成されたコの字形状の切欠き43である。切欠き43は直径方向に対向して一対設けられている。内側平面部41の外周縁部には更に、半径方向内側に向かって形成されたコの字形状の切欠き44も4個形成されている。切欠き44は外輪4をハウジング1の内部に挿入する際に、内側平面部41が係合突起11hと干渉することを回避するためのものである。切欠き44の各々は周方向に等角度間隔をおいて位置し、周方向に隣接する切欠き44の周方向中心位置は切欠き43の周方向中心位置と整合している。 Referring to FIGS. 1 and 5, the inner ring 4 includes an inner flat surface portion 41 in which a hole penetrating the inner ring 2 is formed, and an opposing conical surface portion 42 connected to the inner periphery of the inner flat surface portion 41. It consists of the plate-shaped metal which has. The opposed conical surface portion 42 extends in an inclined manner in a direction approaching the central axis o at the inner peripheral edge of the inner flat surface portion 41. The inner ring 4 is provided with second engaged means for engaging with the housing 1. The second engaged means is a U-shaped notch 43 formed radially inward at the outer peripheral edge of the inner flat surface portion 41. A pair of notches 43 are provided so as to face each other in the diameter direction. Four U-shaped notches 44 formed radially inward are also formed on the outer peripheral edge of the inner flat surface portion 41. The notch 44 is for preventing the inner flat surface portion 41 from interfering with the engaging protrusion 11 h when the outer ring 4 is inserted into the housing 1. Each of the notches 44 is located at equiangular intervals in the circumferential direction, and the circumferential center position of the notch 44 adjacent in the circumferential direction is aligned with the circumferential center position of the notch 43.
外側リング3及び内側リング4は共に板状の金属からプレス成型により製造される。本実施例のように、外側リング3及び内側リング4を、共に板状の金属からなるものであって、平面部(31及び41)とそれに連なる(対向)円錐面部(32及び42)とから形成されるようにすることで、外側リング3及び内側リング4は、適宜の金属板から加工容易なプレス加工により形成することができるため、トルクリミッタの製造効率を上昇させることができると共に製造コストを低減させることができ、量産化に好都合である。 Both the outer ring 3 and the inner ring 4 are manufactured from a plate-like metal by press molding. As in this embodiment, the outer ring 3 and the inner ring 4 are both made of a plate-like metal, and are composed of a flat surface portion (31 and 41) and a conical surface portion (32 and 42) connected to it (opposite). Since the outer ring 3 and the inner ring 4 can be formed from an appropriate metal plate by an easy pressing process, the manufacturing efficiency of the torque limiter can be increased and the manufacturing cost can be increased. This is convenient for mass production.
図1を参照して説明を続けると、内輪2、一対の外側リング3、及び一対の内側リング4は以下のようにしてハウジング1内に装着することができる。
即ち、内輪2を大径部21側から、一対の内側リング4の一方を内側平面部41側から、一対の外側リング3の一方を円錐面部32側から、一対の外側リング3の他方を外側平面部31側から(然るに、一対の外側リング3の各々は、外側平面部31の外面が対向するように相互に対称的に配置される)、一対の内側リング4の他方を対向円錐面部42側から、夫々順次ハウジング1の開口11bを通して収容空間11c内に進入させて設置する(所望ならば、内輪2、一対の外側リング3、及び一対の内側リング4を、所要とおりに予め組み合わせておいた組み合わせ体をハウジング1の開口11bを通して収容空間11c内に進入させるようにしてもよい)。なお、内側リング4を収容空間11c内に進入させる際には、内側リング4の切欠き43及び切欠き44とハウジング1の突条11g及び係合突起11hとを夫々整合させた状態で、外側リング3を収容空間11c内に進入させる際には、外側リング3の切欠き33と内輪2の突部24とを整合させた状態で行う。これにより、内輪2、一対の外側リング3、及び一対の内側リング4がハウジング1の収容空間11c内に配置された状態にあっては、一対の外側リング3の各々は、外側平面部31の切欠き33が内輪2の突部24と係合して、内輪2に対して相対回転不能となる。また、一対の内側リング4の各々は、内側平面部41の切欠き43がハウジング1の突条11gと係合して、ハウジング1に対して相対回転不能となる。
Continuing with reference to FIG. 1, the inner ring 2, the pair of outer rings 3, and the pair of inner rings 4 can be mounted in the housing 1 as follows.
That is, the inner ring 2 is from the large diameter portion 21 side, one of the pair of inner rings 4 is from the inner plane portion 41 side, one of the pair of outer rings 3 is from the conical surface portion 32 side, and the other of the pair of outer rings 3 is outer. From the plane part 31 side (wherein, each of the pair of outer rings 3 is symmetrically disposed so that the outer surfaces of the outer plane parts 31 face each other), the other of the pair of inner rings 4 is opposed to the conical surface part 42. From the side, they are sequentially inserted into the housing space 11c through the opening 11b of the housing 1 (if desired, the inner ring 2, the pair of outer rings 3, and the pair of inner rings 4 are combined in advance as required. The combined body may be made to enter the housing space 11c through the opening 11b of the housing 1). When the inner ring 4 is advanced into the accommodation space 11c, the notches 43 and 44 of the inner ring 4 are aligned with the protrusions 11g and the engaging protrusions 11h of the housing 1, respectively. When the ring 3 enters the housing space 11c, the notch 33 of the outer ring 3 and the protrusion 24 of the inner ring 2 are aligned. As a result, when the inner ring 2, the pair of outer rings 3, and the pair of inner rings 4 are disposed in the housing space 11 c of the housing 1, each of the pair of outer rings 3 The notch 33 engages with the protrusion 24 of the inner ring 2 so that it cannot rotate relative to the inner ring 2. Each of the pair of inner rings 4 is not rotatable relative to the housing 1 because the notch 43 of the inner flat surface portion 41 is engaged with the protrusion 11 g of the housing 1.
ハウジング1内に一対の外側リング3を組み付ける際には、一対の外側リング3の間、より詳しくは軸方向に対向する外側平面部31の外面の間、に環状の波形ばね5を配置するのが好ましい。波形ばね5を一対の外側リング3の間に配置することで、一対の外側リング3や内側リング4の製造ばらつきによって生じる、円錐面部32と対向円錐面部42との間の摩擦力の不均一性を解消することができる。 When assembling the pair of outer rings 3 in the housing 1, the annular wave spring 5 is disposed between the pair of outer rings 3, more specifically, between the outer surfaces of the outer flat portions 31 facing in the axial direction. Is preferred. By disposing the wave spring 5 between the pair of outer rings 3, non-uniformity of the frictional force between the conical surface portion 32 and the opposing conical surface portion 42 caused by manufacturing variations of the pair of outer rings 3 and the inner ring 4. Can be eliminated.
内輪2、一対の外側リング3、一対の内側リング4、及び波形ばね5を収容空間11c内に進入させて設置した後に、蓋部12を筒状部11に装着して開口11bをシールドする。蓋部12を筒状部11に装着する際には、蓋部12をハウジング1の開口11b側から端板11a側に軸方向に押圧し、これにより、蓋部12の環状薄肉部12bが筒状部11の係合突起11hを弾性的に乗り越えてこれに係止される。このとき、収容空間11cの軸方向長さは、一対の外側リング3を一対の内側リング4で軸方向に挟み込んだ際の軸方向自然長(即ち円錐面部32の内面と対向円錐面部42の外面とが面接触するだけであって密着されていない状態の軸方向長さ)よりも短いため、蓋部12を筒状部11に装着させるために行われた軸方向の押圧により、一対の外側リング3の外側平面部31の外面は相互に対向した状態で(波形ばね5を介して)常時密着すると共に、一方の外側リング3の円錐面部32の内面は一方の内側リング4の対向円錐面部42の外面と、他方の外側リング3の円錐面部32の内面は他方の内側リング4の対向円錐面部42の外面と、夫々一定面積において所定の密着力で密着する。つまり、一対の内側リング4は、各々の対向円錐面部42が各々の外側リング3の円錐面部32の内側に当接してこれを軸方向に押圧する(即ち円錐面部32と対向円錐面部42との間には荷重がかかる)。このとき、本発明のトルクリミッタにおいては、外側リング3と内側リング4とが「輪ばね」として知られるばね装置をなし、軸方向の荷重(即ち押圧)によって弾性的に外側リング3の円錐面部32が縮径するとともに内側リング4の対向円錐面部42が拡径する。これにより、円錐面部32と対向円錐面部42とにかかる応力が分散されるため、トルクリミッタの使用寿命を延ばすことができる。
そして、蓋部12が筒状部11に装着された状態にあっては、内輪2は、大径部21側の端部がハウジング1の端板11aに形成された円形凹部11eに嵌め込まれてこれに軸受けされると共に、小径部22側の端部が蓋部12の貫通孔12aによって軸受けされる。
After the inner ring 2, the pair of outer rings 3, the pair of inner rings 4 and the wave spring 5 are installed in the receiving space 11 c, the lid portion 12 is attached to the cylindrical portion 11 to shield the opening 11 b. When the lid portion 12 is attached to the cylindrical portion 11, the lid portion 12 is axially pressed from the opening 11b side of the housing 1 to the end plate 11a side, whereby the annular thin portion 12b of the lid portion 12 is cylindrical. The engagement protrusion 11h of the shaped portion 11 is elastically moved over and locked to this. At this time, the axial length of the accommodation space 11c is the natural length in the axial direction when the pair of outer rings 3 are sandwiched between the pair of inner rings 4 (that is, the inner surface of the conical surface portion 32 and the outer surface of the opposing conical surface portion 42). Is shorter than the axial length in a state in which the lid portion 12 is not in close contact with each other, and the pair of outer sides are pressed by the axial pressing performed to attach the lid portion 12 to the cylindrical portion 11. The outer surface of the outer flat surface portion 31 of the ring 3 is always in close contact with each other (via the wave spring 5), and the inner surface of the conical surface portion 32 of one outer ring 3 is the opposite conical surface portion of the inner ring 4 The outer surface of 42 and the inner surface of the conical surface portion 32 of the other outer ring 3 are in close contact with the outer surface of the opposing conical surface portion 42 of the other inner ring 4 with a predetermined adhesion force in a certain area. That is, in the pair of inner rings 4, each opposing conical surface portion 42 abuts on the inside of the conical surface portion 32 of each outer ring 3 and presses it in the axial direction (that is, the conical surface portion 32 and the opposing conical surface portion 42 are A load is applied between them.) At this time, in the torque limiter of the present invention, the outer ring 3 and the inner ring 4 constitute a spring device known as a “ring spring”, and the conical surface portion of the outer ring 3 is elastically caused by an axial load (ie, pressing). As the diameter 32 is reduced, the conical surface portion 42 of the inner ring 4 is enlarged. Thereby, since the stress concerning the conical surface part 32 and the opposing conical surface part 42 is disperse | distributed, the service life of a torque limiter can be extended.
When the lid 12 is attached to the cylindrical portion 11, the inner ring 2 is fitted into a circular recess 11 e formed on the end plate 11 a of the housing 1 at the end on the large diameter portion 21 side. While being supported by this, the end on the small diameter portion 22 side is supported by the through hole 12 a of the lid portion 12.
続いて、本発明のトルクリミッタの作動について、図1を参照して説明する。
内輪2とハウジング1とを相対的に回転させるトルクが所定値以下であれば、内輪2に係合された外側リング3の円錐面部32の内面とハウジング1に係合された内側リング4の対向円錐面部42の外面との間の摩擦力(密着力)により、内輪2はハウジング1に対して回転しない。本発明のトルクリミッタでは、上述したとおり、外側リング3と内側リング4とは、いわゆる「輪ばね」として知られるばね装置に類似の構造をなしており、軸方向の荷重により弾性変形し、外側リング3の円錐面部32が拡径するとともに内側リング4の対向円錐面部42が縮径している。この弾性変形に伴い、外側リング3の円錐面部32の内面と内側リング4の対向円錐面部42の外面との間には摩擦力が作用するが、その摩擦力は、外側リング3と内側リング4の軸方向の相対変位がごく少量であっても、非常に大きな値となる。そのため、本発明のトルクリミッタは、小型のものであったとしても、内輪2とハウジング1との間で大きなトルクの伝達が可能となり、例えば、各種の動力伝達系において、駆動モーター保護用のトルクリミッタに要するスペースを小さくすることができる。また、本発明のトルクリミッタでは、コイルばねを用いたトルクリミッタのように、コイルばねと内輪との間で発生させるものではないため、外側リング3と内側リング4とを相対的に回転するためのクリアランスを設定する必要がない。したがって、内輪2とハウジング1との間で回転(トルク)の伝達が行われているときは、内輪2とハウジング1とは常時一体化されていて、回転方向が切り換ってもバックラッシュが生じることはない。
Next, the operation of the torque limiter of the present invention will be described with reference to FIG.
If the torque for relatively rotating the inner ring 2 and the housing 1 is equal to or less than a predetermined value, the inner surface of the conical surface portion 32 of the outer ring 3 engaged with the inner ring 2 and the inner ring 4 engaged with the housing 1 face each other. The inner ring 2 does not rotate with respect to the housing 1 due to a frictional force (adhesion force) between the conical surface portion 42 and the outer surface. In the torque limiter of the present invention, as described above, the outer ring 3 and the inner ring 4 have a structure similar to a spring device known as a so-called “ring spring”, elastically deformed by an axial load, The conical surface portion 32 of the ring 3 is enlarged in diameter, and the opposing conical surface portion 42 of the inner ring 4 is reduced in diameter. Along with this elastic deformation, a frictional force acts between the inner surface of the conical surface portion 32 of the outer ring 3 and the outer surface of the opposing conical surface portion 42 of the inner ring 4, and the friction force is applied to the outer ring 3 and the inner ring 4. Even if the relative displacement in the axial direction is very small, the value is very large. Therefore, even if the torque limiter of the present invention is small, it is possible to transmit a large torque between the inner ring 2 and the housing 1. For example, in various power transmission systems, a torque for protecting the drive motor The space required for the limiter can be reduced. Further, in the torque limiter of the present invention, unlike the torque limiter using a coil spring, it is not generated between the coil spring and the inner ring, so that the outer ring 3 and the inner ring 4 are rotated relatively. There is no need to set the clearance. Therefore, when rotation (torque) is transmitted between the inner ring 2 and the housing 1, the inner ring 2 and the housing 1 are always integrated, and backlash does not occur even when the rotation direction is switched. It does not occur.
一方、内輪2とハウジング1とを相対的に回転させる中心軸oの軸周りに所定値よりも大きい回転トルクが付加されると、内輪2と相対回転不能に係合された外側リング3の円錐面部32の内面とハウジング1と相対回転不能に係合された内側リング4の対向円錐面部42の外面との間の摩擦力(密着力)に打ち勝ち、内輪2がハウジング1に対して回転する。本発明のトルクリミッタでは、外側リング3と内側リング4とが相対的に回転しているときは、コイルばねのように振動を生じることはないので、相対的回転に対する抵抗トルクは、変動の小さい安定したものとなる。 On the other hand, when a rotational torque larger than a predetermined value is applied around the central axis o that relatively rotates the inner ring 2 and the housing 1, the cone of the outer ring 3 that is engaged with the inner ring 2 so as not to rotate relative thereto. The inner ring 2 rotates with respect to the housing 1 by overcoming the frictional force (adhesion force) between the inner surface of the surface portion 32 and the outer surface of the opposing conical surface portion 42 of the inner ring 4 engaged with the housing 1 so as not to rotate relative to the housing 1. In the torque limiter according to the present invention, when the outer ring 3 and the inner ring 4 are relatively rotated, vibration does not occur unlike the coil spring, so that the resistance torque against the relative rotation has a small fluctuation. It will be stable.
次いで図6に基づき、本発明のトルクリミッタの変形例について説明する。
図6に示す第1の変形例のトルクリミッタは、図1の実施例のトルクリミッタにおいて、ハウジングの蓋部を内側リングの一方に当接させ、かつ、蓋部を軸方向に進退させて、一対の外側リングの円錐面と一対の内側リングの対向円錐面部との間の摩擦力が調整されるようにしたものである。本変形例においても、外側リング及び内側リングは共に板状の金属からプレス成型により製造される。
本変形例においては、蓋部12´は、円板部材12c´と、突出片12d´とから構成される。円板部材12c´は、その外径が筒状部11´の外径と同一であって、筒状部11´の開口11b´の軸方向外側においてこれと隣接して位置している。円板部材12c´には周方向に間隔をおいて複数の貫通孔12e´が形成されていると共に筒状部11´における開口11b´の外周には貫通孔12e´に対応する複数のねじ穴11i´が形成されている。突出片12d´は、円板部材12c´の中央領域において軸方向に突出する円筒部材であって、その突出端面は平坦である。突出片12d´の外径は筒状部11´における開口11b´の内径と対応している(突出片12d´の内径は内輪の小径部の外径と対応している)。蓋部12´は、突出片12d´が筒状部11´の開口11b´から収容空間11c´内に挿入されて、突出片12d´の突出端面が開口11b´側に位置する内側リングの基部を押圧した状態で、筒状部11´と組み合される。そして、調整ねじBが小孔12e´を通してねじ穴11i´に挿入され、調整ねじBの締め代を調整して蓋部12´を軸方向に進退させることにより外側リングの円錐面部の内面と内側リングの対向円錐面部の外面との間の摩擦力が調整される。
Next, a modified example of the torque limiter of the present invention will be described with reference to FIG.
The torque limiter of the first modification shown in FIG. 6 is the same as the torque limiter of the embodiment of FIG. 1 except that the lid portion of the housing is brought into contact with one of the inner rings, and the lid portion is advanced and retracted in the axial direction. The frictional force between the conical surfaces of the pair of outer rings and the opposing conical surface portions of the pair of inner rings is adjusted. Also in this modification, both the outer ring and the inner ring are manufactured from plate-like metal by press molding.
In the present modification, the lid portion 12 'includes a disk member 12c' and a protruding piece 12d '. The disc member 12c ′ has the same outer diameter as that of the cylindrical portion 11 ′, and is positioned adjacent to the outer side in the axial direction of the opening 11b ′ of the cylindrical portion 11 ′. A plurality of through holes 12e 'are formed in the disc member 12c' at intervals in the circumferential direction, and a plurality of screw holes corresponding to the through holes 12e 'are formed on the outer periphery of the opening 11b' in the cylindrical portion 11 '. 11i ′ is formed. The protruding piece 12d ′ is a cylindrical member protruding in the axial direction in the central region of the disk member 12c ′, and the protruding end surface thereof is flat. The outer diameter of the protruding piece 12d ′ corresponds to the inner diameter of the opening 11b ′ in the cylindrical portion 11 ′ (the inner diameter of the protruding piece 12d ′ corresponds to the outer diameter of the small diameter portion of the inner ring). The lid portion 12 ′ is a base portion of the inner ring in which the protruding piece 12d ′ is inserted into the accommodating space 11c ′ from the opening 11b ′ of the cylindrical portion 11 ′, and the protruding end surface of the protruding piece 12d ′ is located on the opening 11b ′ side. In a state where is pressed, it is combined with the cylindrical portion 11 ′. Then, the adjusting screw B is inserted into the screw hole 11i ′ through the small hole 12e ′, and the inner side and the inner side of the conical surface portion of the outer ring are adjusted by adjusting the tightening margin of the adjusting screw B and moving the lid portion 12 ′ in the axial direction. The frictional force between the outer surface of the opposing conical surface portions of the ring is adjusted.
更に次いで図7に基づき、本発明のトルクリミッタの更なる変形例について説明する。
図7に示す第2の変形例のトルクリミッタは、図1に示す実施例のトルクリミッタにおいて、外側リング3及び内側リング4を夫々1つずつとしたものである。本変形例においても、外側リング及び内側リングは共に板状の金属からプレス成型により製造される。
本実施例においても、外側リング3及び内側リング4は図1の実施例のトルクリミッタと同一の形式でハウジング1内に組み込まれる。即ち、外側リング3と内輪2とは、第一の係合手段と第一の被係合手段との共働(即ち切欠きと突部との共働)により、相対回転不能に係合されると共に、内側リング4とハウジング1とは、第二の係合手段と第二の被係合手段との共働(即ち切欠きと突条との共働)により、相対回転不能に係合される。本発明のトルクリミッタにおいては、外側リング3及び内側リング4は最低でも1つずつ配設されていれば良く、外側リング3及び内側リング4の設置数を減らすことで製造コストの低減が図れることは勿論のこと省スペース化が可能となる。しかしながら、外側リング3及び内側リング4の設置数を減らすと、外側リング3の円錐面部32と内側リング4の対向円錐面部42との接触面積が低減してしまい、円錐面部32と対向円錐面部42との間で生じうる摩擦力も低減してしまうというデメリットもある。
Next, a further modification of the torque limiter of the present invention will be described with reference to FIG.
The torque limiter of the second modified example shown in FIG. 7 is one in which the outer ring 3 and the inner ring 4 are each one in the torque limiter of the embodiment shown in FIG. Also in this modification, both the outer ring and the inner ring are manufactured from plate-like metal by press molding.
Also in this embodiment, the outer ring 3 and the inner ring 4 are incorporated in the housing 1 in the same manner as the torque limiter of the embodiment of FIG. That is, the outer ring 3 and the inner ring 2 are engaged with each other so as not to rotate relative to each other by the cooperation of the first engaging means and the first engaged means (that is, the cooperation of the notch and the protrusion). In addition, the inner ring 4 and the housing 1 are engaged with each other so as not to rotate relative to each other by the cooperation of the second engaging means and the second engaged means (that is, the cooperation of the notch and the protrusion). Is done. In the torque limiter of the present invention, it is sufficient that at least one outer ring 3 and one inner ring 4 are provided, and the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of outer rings 3 and inner rings 4 installed. Of course, space can be saved. However, if the number of the outer rings 3 and the inner rings 4 is reduced, the contact area between the conical surface portion 32 of the outer ring 3 and the opposing conical surface portion 42 of the inner ring 4 is reduced, and the conical surface portion 32 and the opposing conical surface portion 42 are reduced. There is also a demerit that the frictional force that can be generated between them is reduced.
以上、本発明のトルクリミッタの好適実施形態について詳述した。上記の実施形態においては、ハウジングに形成された第二の係合手段は突起であって、内側リングに形成された第二の被係止手段は切欠きであったが、切欠きと係止突起とを逆にすることは勿論のこと、その他適宜の手段でハウジングに内側リングを固定することができる。また、外側リング及び内側リングの設置数は、上記実施例においては1乃至2個ずつであったがこれに限定されることはなく、外側リングを内輪に、内側リングをハウジングに適宜の方法で係合させて夫々相対回転不能にすることで、その数を使用用途に応じて増大させることも可能である。外側リング及び内側リングの設置数を増大させることで、円錐面部と対向円錐面部との摩擦力を増大させることができる。 The preferred embodiment of the torque limiter of the present invention has been described in detail above. In the above embodiment, the second engaging means formed on the housing is a protrusion, and the second locked means formed on the inner ring is a notch. The inner ring can be fixed to the housing not only by reversing the protrusion but also by other appropriate means. The number of outer rings and inner rings installed is one or two in the above embodiment, but is not limited to this. The outer ring is used as an inner ring and the inner ring is used as a housing by an appropriate method. It is also possible to increase the number according to the intended use by engaging them so that they cannot rotate relative to each other. By increasing the number of outer rings and inner rings installed, the frictional force between the conical surface portion and the opposing conical surface portion can be increased.
1:ハウジング
11:筒状部
12:蓋部
2:内輪
3:外側リング
31:外側平面部
32:円錐面部
4:内側リング
41:内側平面部
42:対向円錐面部
5:波形ばね
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Housing 11: Cylindrical part 12: Lid part 2: Inner ring 3: Outer ring 31: Outer plane part 32: Conical surface part 4: Inner ring 41: Inner plane part 42: Opposing conical surface part 5: Wave spring
Claims (7)
前記外側リングは、前記内輪の貫通する孔が形成された外側平面部と、前記外側平面部の外周に接続された円錐面部とを有する板状の金属からなり、
前記内側リングは、前記外側リングの円錐面部に内側から当接して軸方向に押圧する対向円錐面部と、前記対向円錐面部の外周に接続される内側平面部とを有する板状の金属からなり、
前記内輪と前記外側リングとが相対回転不能に係合されるとともに、前記内側リングと前記ハウジングとが相対回転不能に係合されており、
前記内輪と前記ハウジングとの間に所定値以上の回転トルクが付加されたときは、前記外側リングの前記円錐面部と前記内側リングの前記対向円錐面部との間の摩擦力に抗して、前記内輪と前記ハウジングとが相対的に回転することを特徴とするトルクリミッタ。 An axial inner ring, an outer ring surrounding the inner ring, and an inner ring disposed adjacent to the outer ring are installed in the housing to have a common central axis;
The outer ring is made of a plate-like metal having an outer plane portion in which a hole penetrating the inner ring is formed, and a conical surface portion connected to the outer periphery of the outer plane portion,
The inner ring is made of a plate-like metal having an opposed conical surface portion that contacts the conical surface portion of the outer ring from the inside and presses in the axial direction, and an inner flat surface portion connected to the outer periphery of the opposed conical surface portion,
The inner ring and the outer ring are engaged so as not to rotate relative to each other, and the inner ring and the housing are engaged so as not to rotate relative to each other.
When a rotational torque of a predetermined value or more is applied between the inner ring and the housing, the frictional force between the conical surface portion of the outer ring and the opposing conical surface portion of the inner ring is resisted. A torque limiter, wherein an inner ring and the housing rotate relatively.
一対の前記外側リングは、前記外側平面部が対向するように相互に対称的に配置され、
一対の前記内側リングは、一対の前記外側リングの両側に夫々配置される、請求項1に記載のトルクリミッタ。 A pair of the outer ring and the inner ring, respectively,
The pair of outer rings are arranged symmetrically with respect to each other so that the outer plane portions face each other.
The torque limiter according to claim 1, wherein the pair of inner rings are respectively disposed on both sides of the pair of outer rings.
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