JP3017416B2 - トルク感応型回転制御装置 - Google Patents
トルク感応型回転制御装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
- F16D7/04—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type
- F16D7/06—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers
- F16D7/08—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving axially between engagement and disengagement
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの補機や、
モータ等の他の原動機を動力とする機械、設備等に使用
されるトルク感応型回転制御装置に関する。
モータ等の他の原動機を動力とする機械、設備等に使用
されるトルク感応型回転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの補機は、一般にエンジンのク
ランクシャフトよりプーリまたはギヤによって取り出さ
れる回転により直接に駆動される。図１３はその一例を
示す。エンジン１０１の補機であるオイルポンプ１０２
に、クランクシャフト１０３をクランクギヤ１０４とオ
イルポンプギヤ１０５の噛み合いによって連結してい
る。ポンプ１０２はギヤ式ポンプである。
ランクシャフトよりプーリまたはギヤによって取り出さ
れる回転により直接に駆動される。図１３はその一例を
示す。エンジン１０１の補機であるオイルポンプ１０２
に、クランクシャフト１０３をクランクギヤ１０４とオ
イルポンプギヤ１０５の噛み合いによって連結してい
る。ポンプ１０２はギヤ式ポンプである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、いずれ
も、オイルポンプ１０２等のエンジン補機は、エンジン
１０１のクランクシャフト１０３によって直接駆動され
るため、エンジン１０１の低回転時における補機の能力
を十分に確保した場合、高回転時には、補機の能力は過
剰となり、エンジン出力のロスとなる。一方、補機の設
計の面からも、本来、能力過剰となる高回転域での寿命
を確保せざるを得ないため、装置の小型化を阻み、燃費
悪化の一因となっている。
も、オイルポンプ１０２等のエンジン補機は、エンジン
１０１のクランクシャフト１０３によって直接駆動され
るため、エンジン１０１の低回転時における補機の能力
を十分に確保した場合、高回転時には、補機の能力は過
剰となり、エンジン出力のロスとなる。一方、補機の設
計の面からも、本来、能力過剰となる高回転域での寿命
を確保せざるを得ないため、装置の小型化を阻み、燃費
悪化の一因となっている。
【０００４】この発明の目的は、エンジン等からの入力
回転を、予め設定したトルク値を境界として、減速して
エンジン補機等へ伝達できるトルク感応型回転制御装置
を提供することである。この発明の他の目的は、カム面
の追随性に優れ、被駆動側の回転速度を適正なレベルに
保つことができるトルク感応型回転制御装置を提供する
ことである。この発明のさらに他の目的は、エンジンの
クランクシャフトと補機の間に介在され、エンジン高回
転域での補機駆動速度を必要かつ十分な能力のレベルに
保つことによって、補機の小型化および燃費の向上が実
現できるトルク感応型回転制御装置を提供することであ
る。
回転を、予め設定したトルク値を境界として、減速して
エンジン補機等へ伝達できるトルク感応型回転制御装置
を提供することである。この発明の他の目的は、カム面
の追随性に優れ、被駆動側の回転速度を適正なレベルに
保つことができるトルク感応型回転制御装置を提供する
ことである。この発明のさらに他の目的は、エンジンの
クランクシャフトと補機の間に介在され、エンジン高回
転域での補機駆動速度を必要かつ十分な能力のレベルに
保つことによって、補機の小型化および燃費の向上が実
現できるトルク感応型回転制御装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のトルク感応型
回転制御装置は、同心に配置された入力側回転部材と出
力軸との間にトルクリミッタ機構を有する回転制御装置
であって、前記トルクリミッタ機構は、入力側回転部材
に対面して係脱自在に噛み合うトルクカムを、ボールス
プラインやインボリュートスプライン等のスプラインを
介して出力軸の外周に軸方向移動自在に取付け、前記ト
ルクカムが係合する方向へ作用するスプリングを設けた
ものである。入力側回転部材は、例えば入力ギヤと、ボ
ール保持用の保持器等で構成される。上記構成におい
て、前記トルクカムに軸方向へ油圧を作用させる油室
と、この油室の排油経路に設けた絞りとで一方向ダンパ
を構成する。前記トルクカムは、周方向に並ぶ複数個の
ボールを介して前記入力側回転部材と噛み合うものと
し、トルクカムのボール転走面となるカム面を、深さが
円周方向に正弦波状に変化する円周溝形状としても良
い。前記スプラインをインボリュートスプラインとした
場合、前記油室の絞り流路を、スプラインの摺動面に向
かって開口するものとすることが好ましい。このトルク
感応型回転制御装置をエンジンの補機駆動用とする場
合、前記入力側回転部材をエンジンのクランクシャフト
に連結し、出力軸をエンジン補機に連結する。
回転制御装置は、同心に配置された入力側回転部材と出
力軸との間にトルクリミッタ機構を有する回転制御装置
であって、前記トルクリミッタ機構は、入力側回転部材
に対面して係脱自在に噛み合うトルクカムを、ボールス
プラインやインボリュートスプライン等のスプラインを
介して出力軸の外周に軸方向移動自在に取付け、前記ト
ルクカムが係合する方向へ作用するスプリングを設けた
ものである。入力側回転部材は、例えば入力ギヤと、ボ
ール保持用の保持器等で構成される。上記構成におい
て、前記トルクカムに軸方向へ油圧を作用させる油室
と、この油室の排油経路に設けた絞りとで一方向ダンパ
を構成する。前記トルクカムは、周方向に並ぶ複数個の
ボールを介して前記入力側回転部材と噛み合うものと
し、トルクカムのボール転走面となるカム面を、深さが
円周方向に正弦波状に変化する円周溝形状としても良
い。前記スプラインをインボリュートスプラインとした
場合、前記油室の絞り流路を、スプラインの摺動面に向
かって開口するものとすることが好ましい。このトルク
感応型回転制御装置をエンジンの補機駆動用とする場
合、前記入力側回転部材をエンジンのクランクシャフト
に連結し、出力軸をエンジン補機に連結する。
【０００６】この発明の好ましい構成を説明する。この
発明は、上記目的を達成するために、伝達トルクの制
御、すなわち、トルクと回転速度の関係が一対一に対応
している補機類を対象とし、伝達回転速度の制御手段と
して、入力側回転部材を構成する保持器に円周方向に等
配されたボールと、被駆動側のカム面を有するトルクカ
ムと、伝達回転速度あるいはトルクに見合った反力を生
み出すスプリングとを有し、出力軸よりボールスプライ
ンで支持された構造を持つ、トルクカム方式のトルクリ
ミッタ機構を採用する。加えて、予め設定した回転速度
に達した後、駆動側と被駆動側の相対回転を許容しつ
つ、被駆動側の回転速度を適正なレベルに保つ手段とし
て、前記のボールとカム面の追随性を制御するための、
円筒状の油室を有した一方向ダンパを採用する。
発明は、上記目的を達成するために、伝達トルクの制
御、すなわち、トルクと回転速度の関係が一対一に対応
している補機類を対象とし、伝達回転速度の制御手段と
して、入力側回転部材を構成する保持器に円周方向に等
配されたボールと、被駆動側のカム面を有するトルクカ
ムと、伝達回転速度あるいはトルクに見合った反力を生
み出すスプリングとを有し、出力軸よりボールスプライ
ンで支持された構造を持つ、トルクカム方式のトルクリ
ミッタ機構を採用する。加えて、予め設定した回転速度
に達した後、駆動側と被駆動側の相対回転を許容しつ
つ、被駆動側の回転速度を適正なレベルに保つ手段とし
て、前記のボールとカム面の追随性を制御するための、
円筒状の油室を有した一方向ダンパを採用する。
【０００７】
【作用】上記の油室、ボール等を備え、補機駆動用に使
用した場合の作用を説明する。エンジンのクランクシャ
フトより入力側ギヤ等の入力側回転部材に回転が伝えら
れると、その保持器等に設けられたポケット内のボール
を通じて、トルクカムのカム面に回転が伝達される。こ
のとき、トルクカムは、出力軸よりボールスプライン等
のスプラインを介して支持されているので、トルクの大
きさに応じてカム面をボールが移動するにつれ、軸方向
に変位が生じる。その結果、ボールがカム面の頂点を乗
り越えようとするが、トルクカムのスプリングの反力に
応じたトルクの大きさまでは、ボールがカム面の頂点を
乗り越えることなく、入力ギヤとトルクカムの間には相
対回転が生じない。すなわち、予め設定されたトルク値
までは、入力ギヤと、ボールスプラインを介してトルク
カムを支持している出力軸の回転速度は一致し、クラン
クシャフトの回転がそのままエンジン補機に伝えられ
る。一方、トルクカムのスプリングの反力を超えるトル
クが入力された場合は、ボールがカム面の頂点を乗り越
え入力ギヤとトルクカムの間には相対回転が生じ、トル
クカムは一自由度の振動系を構成する。ここで、目的と
する相対回転数を振動系の共振周波数より低く設定し、
かつ、円筒状の油室を持つ一方向ダンパを利用して、入
力軸とトルクカムの間での、間欠的なトルクの伝達が可
能となる。すなわち、エンジンの高回転域の予め設定さ
れた伝達トルクの値を超える入力があった場合は、入力
ギヤと出力軸の間に相対回転が生じ、クランクシャフト
の回転は減速され、エンジン補機に伝えられる。
用した場合の作用を説明する。エンジンのクランクシャ
フトより入力側ギヤ等の入力側回転部材に回転が伝えら
れると、その保持器等に設けられたポケット内のボール
を通じて、トルクカムのカム面に回転が伝達される。こ
のとき、トルクカムは、出力軸よりボールスプライン等
のスプラインを介して支持されているので、トルクの大
きさに応じてカム面をボールが移動するにつれ、軸方向
に変位が生じる。その結果、ボールがカム面の頂点を乗
り越えようとするが、トルクカムのスプリングの反力に
応じたトルクの大きさまでは、ボールがカム面の頂点を
乗り越えることなく、入力ギヤとトルクカムの間には相
対回転が生じない。すなわち、予め設定されたトルク値
までは、入力ギヤと、ボールスプラインを介してトルク
カムを支持している出力軸の回転速度は一致し、クラン
クシャフトの回転がそのままエンジン補機に伝えられ
る。一方、トルクカムのスプリングの反力を超えるトル
クが入力された場合は、ボールがカム面の頂点を乗り越
え入力ギヤとトルクカムの間には相対回転が生じ、トル
クカムは一自由度の振動系を構成する。ここで、目的と
する相対回転数を振動系の共振周波数より低く設定し、
かつ、円筒状の油室を持つ一方向ダンパを利用して、入
力軸とトルクカムの間での、間欠的なトルクの伝達が可
能となる。すなわち、エンジンの高回転域の予め設定さ
れた伝達トルクの値を超える入力があった場合は、入力
ギヤと出力軸の間に相対回転が生じ、クランクシャフト
の回転は減速され、エンジン補機に伝えられる。
【０００８】
【実施例】この発明の第１の実施例を図１ないし図５に
基づいて説明する。図１，図２は、エンジン補機に取付
けられるトルク感応型回転制御装置の軸方向断面図およ
び横断面図を各々示す。入力ギヤ１４は、ベアリング１
５によって出力軸１８に対して回転自在に支持され、同
じく出力軸１８はベアリング１６，１７によってエンジ
ンブロック本体１９，２０に対して回転自在に支持され
る。入力ギヤ１４と対向する出力軸１８の軸端は、図１
２のエンジン補機５０の入力部に結合される。同図のエ
ンジン補機５０は、ギヤポンプからなるオイルポンプで
ある。
基づいて説明する。図１，図２は、エンジン補機に取付
けられるトルク感応型回転制御装置の軸方向断面図およ
び横断面図を各々示す。入力ギヤ１４は、ベアリング１
５によって出力軸１８に対して回転自在に支持され、同
じく出力軸１８はベアリング１６，１７によってエンジ
ンブロック本体１９，２０に対して回転自在に支持され
る。入力ギヤ１４と対向する出力軸１８の軸端は、図１
２のエンジン補機５０の入力部に結合される。同図のエ
ンジン補機５０は、ギヤポンプからなるオイルポンプで
ある。
【０００９】図１のように、入力ギヤ１４には、複数
（本実施例では４つ）のポケットを持つ保持器５が、ピ
ンまたはキーを介して一体回転するように結合され、こ
れら入力ギヤ１４と保持器５とで入力側回転部材４０が
構成される。保持器５のポケットには、それぞれ、ポケ
ットの半径よりも僅かに小さい径のボール４が入ってお
り、ボール４は、図３ないし図５のように対向配置され
た正弦波状のカム面２２を有したトルクカム３と、スプ
リング１１の押し付け力により接している。カム面２２
はボール転走面となるものであって、円周溝状に形成さ
れ、その深さが円周方向に沿って前記の正弦波状に変化
している。トルクカム３、円筒状のスプラインハウジン
グ８、およびボールスプライン７は、それぞれキー１お
よびキー２を介して一体に組み合わされ、軸方向に滑ら
かに動きつつ、出力軸１８へのトルクの伝達を許容する
構造となっており、トルクリミッタ４１を構成してい
る。
（本実施例では４つ）のポケットを持つ保持器５が、ピ
ンまたはキーを介して一体回転するように結合され、こ
れら入力ギヤ１４と保持器５とで入力側回転部材４０が
構成される。保持器５のポケットには、それぞれ、ポケ
ットの半径よりも僅かに小さい径のボール４が入ってお
り、ボール４は、図３ないし図５のように対向配置され
た正弦波状のカム面２２を有したトルクカム３と、スプ
リング１１の押し付け力により接している。カム面２２
はボール転走面となるものであって、円周溝状に形成さ
れ、その深さが円周方向に沿って前記の正弦波状に変化
している。トルクカム３、円筒状のスプラインハウジン
グ８、およびボールスプライン７は、それぞれキー１お
よびキー２を介して一体に組み合わされ、軸方向に滑ら
かに動きつつ、出力軸１８へのトルクの伝達を許容する
構造となっており、トルクリミッタ４１を構成してい
る。
【００１０】出力軸１８に嵌合状態に止め付けられたス
プリングハウジング１２には、円周上に並べてスプリン
グ１１が複数（本実施例では４つ）設けられ、スプリン
グ１１の反力はスプラインハウジング８に嵌合したスプ
リングストッパ６およびスプラインハウジング８を介し
て、トルクカム３に作用する。スプラインハウジング８
は円筒状のものであり、スプリングストッパ６はリング
板状に形成されてスプラインハウジング８に外嵌し、ス
プラインハウジング８の小径部と大径部との段差面に係
合している。スプリングハウジング１２は、一端にハブ
部を有する円筒状に形成されてスプラインハウジング８
の外周に相対的に軸方向移動自在に外嵌し、前記ハブ部
で出力軸１８に取付けられている。
プリングハウジング１２には、円周上に並べてスプリン
グ１１が複数（本実施例では４つ）設けられ、スプリン
グ１１の反力はスプラインハウジング８に嵌合したスプ
リングストッパ６およびスプラインハウジング８を介し
て、トルクカム３に作用する。スプラインハウジング８
は円筒状のものであり、スプリングストッパ６はリング
板状に形成されてスプラインハウジング８に外嵌し、ス
プラインハウジング８の小径部と大径部との段差面に係
合している。スプリングハウジング１２は、一端にハブ
部を有する円筒状に形成されてスプラインハウジング８
の外周に相対的に軸方向移動自在に外嵌し、前記ハブ部
で出力軸１８に取付けられている。
【００１１】スプリングハウジング１２とスプリングス
トッパ６の外周にわたり、エンジンブロック本体１９に
固定されたハウジング１３が相対回転および軸方向移動
自在に外嵌しており、スプリングホルダ１２、スプライ
ンハウジング８、スプリングストッパ６、およびハウジ
ング１３で形成される円筒状の空間が油室４２となる。
油室４２には、ハウジング１３の給油口１０が開口し、
オイルポンプから一定量の油が逆止弁（図示せず）を通
じて供給される。供給された油室４２内の油は、スプリ
ングストッパ６に形成された排油路となるオリフィス絞
り９から排出可能とされ、油室４２とオリフィス絞り９
とで一方向ダンパ４３が構成される。
トッパ６の外周にわたり、エンジンブロック本体１９に
固定されたハウジング１３が相対回転および軸方向移動
自在に外嵌しており、スプリングホルダ１２、スプライ
ンハウジング８、スプリングストッパ６、およびハウジ
ング１３で形成される円筒状の空間が油室４２となる。
油室４２には、ハウジング１３の給油口１０が開口し、
オイルポンプから一定量の油が逆止弁（図示せず）を通
じて供給される。供給された油室４２内の油は、スプリ
ングストッパ６に形成された排油路となるオリフィス絞
り９から排出可能とされ、油室４２とオリフィス絞り９
とで一方向ダンパ４３が構成される。
【００１２】上記構成の動作を説明する。まず、エンジ
ン回転速度が遅い場合、エンジンのクランクシャフトよ
り取り出されたトルクが入力ギヤ１４に伝達されると、
保持器５を通じてボール４に伝わる。ボール４はトルク
カム３のカム面２２を乗り越えようとして、ボールスプ
ライン７によって出力軸１８に支持されたトルクカム３
に、軸方向変位を与えてスプリングホルダ１２の方向へ
押しやろうとするが、トルクが小さいため、スプリング
１１の反力に負けて、カム面２２の途中に止まる。結果
的に、トルクカム３、スプラインハウジング８、ボール
スプライン７を経て、入力されたトルクのほぼ１００％
を出力軸１８へ伝達し、エンジン補機を駆動する。この
状態を図５（Ａ），（Ｂ）に示す。
ン回転速度が遅い場合、エンジンのクランクシャフトよ
り取り出されたトルクが入力ギヤ１４に伝達されると、
保持器５を通じてボール４に伝わる。ボール４はトルク
カム３のカム面２２を乗り越えようとして、ボールスプ
ライン７によって出力軸１８に支持されたトルクカム３
に、軸方向変位を与えてスプリングホルダ１２の方向へ
押しやろうとするが、トルクが小さいため、スプリング
１１の反力に負けて、カム面２２の途中に止まる。結果
的に、トルクカム３、スプラインハウジング８、ボール
スプライン７を経て、入力されたトルクのほぼ１００％
を出力軸１８へ伝達し、エンジン補機を駆動する。この
状態を図５（Ａ），（Ｂ）に示す。
【００１３】次に、エンジン回転速度が高くなり、トル
クがスプリング１１の反力を上回った場合、同じく、エ
ンジンのクランクシャフトより取り出されたトルクは、
入力ギヤ１４に伝達され、保持器５を通じてボール４に
伝わるが、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、ボール４
はトルクカム３のカム面２２の頂点を乗り越えてしま
い、入力ギヤ１４と出力軸１８の間に相対回転が生じ、
一旦、出力軸１８へのトルクの伝達は絶たれてしまう。
しかし、スプリング１１によって再びトルクカム３は、
ボール４に接触して、トルクを伝達し、両者の間での間
欠的なトルクの伝達が起こる。結果として、トルクカム
３、スプラインハウジング８、およびボールスプライン
７を経て、入出力の相対回転を許容した形で、入力され
るトルクを制限しつつ、出力軸１８へ伝達し、エンジン
補機を駆動することができる。高周波になると、この間
欠的なトルク伝達は、チャタリングという現象を発生し
て、結果としてトルク伝達できなくなるが、トルクカム
３がボール４から離反する方向に一方向ダンパがあっ
て、ダンピング作用するため、チャタリングを防止で
き、間欠的なトルク伝達が可能となる。
クがスプリング１１の反力を上回った場合、同じく、エ
ンジンのクランクシャフトより取り出されたトルクは、
入力ギヤ１４に伝達され、保持器５を通じてボール４に
伝わるが、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、ボール４
はトルクカム３のカム面２２の頂点を乗り越えてしま
い、入力ギヤ１４と出力軸１８の間に相対回転が生じ、
一旦、出力軸１８へのトルクの伝達は絶たれてしまう。
しかし、スプリング１１によって再びトルクカム３は、
ボール４に接触して、トルクを伝達し、両者の間での間
欠的なトルクの伝達が起こる。結果として、トルクカム
３、スプラインハウジング８、およびボールスプライン
７を経て、入出力の相対回転を許容した形で、入力され
るトルクを制限しつつ、出力軸１８へ伝達し、エンジン
補機を駆動することができる。高周波になると、この間
欠的なトルク伝達は、チャタリングという現象を発生し
て、結果としてトルク伝達できなくなるが、トルクカム
３がボール４から離反する方向に一方向ダンパがあっ
て、ダンピング作用するため、チャタリングを防止で
き、間欠的なトルク伝達が可能となる。
【００１４】この実施例によると、このようにしてエン
ジンのトルク、あるいは回転速度の大きさに応じて、伝
達するトルク、あるいは回転速度を制限することが可能
であり、そのため従来のように、エンジンとエンジン補
機を直結した場合と異なり、エンジンの高回転域におい
て、エンジン補機の回転速度を抑制することができる。
したがって、エンジンのパワーロスおよびエンジン補機
の小型化が実現できる。
ジンのトルク、あるいは回転速度の大きさに応じて、伝
達するトルク、あるいは回転速度を制限することが可能
であり、そのため従来のように、エンジンとエンジン補
機を直結した場合と異なり、エンジンの高回転域におい
て、エンジン補機の回転速度を抑制することができる。
したがって、エンジンのパワーロスおよびエンジン補機
の小型化が実現できる。
【００１５】図６はこの発明の第２の実施例を示す軸方
向断面図である。この例は、トルクカム３と出力軸１８
との間にトルク伝達要素として、スプラインハブ２１に
設けられたインボリュートスプラインを採用した。これ
によって、ボールスプラインの使用に場合に比べて、部
品点数の削減および小型化を実現する。なお、ハウジン
グ１３ｂ、スプリングホルダ１２ｂ、およびスプライン
ハブ２１で構成される一方向ダンパ４３ｂのオリフィス
絞り９ｂの出口は、インボリュートスプラインの隙間内
に開放され、スプラインの摺動抵抗を油潤滑によって低
減する構造となっている。その他の構成は図１の実施例
と同じであり、同一部分には同一符号を付してある。
向断面図である。この例は、トルクカム３と出力軸１８
との間にトルク伝達要素として、スプラインハブ２１に
設けられたインボリュートスプラインを採用した。これ
によって、ボールスプラインの使用に場合に比べて、部
品点数の削減および小型化を実現する。なお、ハウジン
グ１３ｂ、スプリングホルダ１２ｂ、およびスプライン
ハブ２１で構成される一方向ダンパ４３ｂのオリフィス
絞り９ｂの出口は、インボリュートスプラインの隙間内
に開放され、スプラインの摺動抵抗を油潤滑によって低
減する構造となっている。その他の構成は図１の実施例
と同じであり、同一部分には同一符号を付してある。
【００１６】図７ないし図１１はこのこの発明の第３の
実施例を示す。図７は軸方向断面で、図８は図７のVIII
-VIII 断面を入力ギヤ側から眺めた図である。この例
は、トルクカム３ａの形状として、図９〜１１のような
Ｖ字形断面の放射状の溝２３をカム面としたものであ
る。この構成によると、トルクリミッタ機構４１の感応
トルク値の設定の簡便化を図ることができる。なお、図
９（Ａ）は、トルクカム３ａの正面図で、静止時の状態
を示しているが、複数（この実施例では４つ）の等間隔
に設けたられた溝２３が、ボール４のピッチ円に沿って
ボール案内溝２４によって結ばれ、ボール４はそのＶ字
形の溝底に位置している。また、ボール案内溝２４は、
ボール４とトルクカム３ａの接触面圧を低減し、トルク
カム３ａの早期損傷を防ぐため、その断面形状はボール
径に呼応した円弧状になっている。図９（Ｂ）は、ボー
ル４とＶ字形の溝２３の位置関係を、より明確にするた
めに、トルクカム３ａをボール４のピッチ円に沿って断
面して示す図である。同じく図１０（Ａ），（Ｂ）は、
伝達トルクが設定値を超えて、ボール４がＶ字形の溝２
３のカム面を乗り上げ、入力ギヤ１４と出力軸１８が相
対回転している状態を示す。図１１（Ａ），（Ｂ）は、
伝達トルクが設定値内で、ボール４がＶ字形の溝２３の
カム面の途中で止まり、トルクを伝達している状態を示
している。
実施例を示す。図７は軸方向断面で、図８は図７のVIII
-VIII 断面を入力ギヤ側から眺めた図である。この例
は、トルクカム３ａの形状として、図９〜１１のような
Ｖ字形断面の放射状の溝２３をカム面としたものであ
る。この構成によると、トルクリミッタ機構４１の感応
トルク値の設定の簡便化を図ることができる。なお、図
９（Ａ）は、トルクカム３ａの正面図で、静止時の状態
を示しているが、複数（この実施例では４つ）の等間隔
に設けたられた溝２３が、ボール４のピッチ円に沿って
ボール案内溝２４によって結ばれ、ボール４はそのＶ字
形の溝底に位置している。また、ボール案内溝２４は、
ボール４とトルクカム３ａの接触面圧を低減し、トルク
カム３ａの早期損傷を防ぐため、その断面形状はボール
径に呼応した円弧状になっている。図９（Ｂ）は、ボー
ル４とＶ字形の溝２３の位置関係を、より明確にするた
めに、トルクカム３ａをボール４のピッチ円に沿って断
面して示す図である。同じく図１０（Ａ），（Ｂ）は、
伝達トルクが設定値を超えて、ボール４がＶ字形の溝２
３のカム面を乗り上げ、入力ギヤ１４と出力軸１８が相
対回転している状態を示す。図１１（Ａ），（Ｂ）は、
伝達トルクが設定値内で、ボール４がＶ字形の溝２３の
カム面の途中で止まり、トルクを伝達している状態を示
している。
【００１７】
【発明の効果】この発明のトルク感応型回転制御装置
は、上記のように、エンジン等からの入力回転を、予め
設定したトルク値を境界として、減速してエンジン補機
等へ伝達できる。換言すれば、トルクから回転速度は一
義的に求められるので、目標とする回転速度を設定する
ことで、それ以上の高回転領域でのエンジン補機等の回
転を抑制し、直結の場合に過剰となる仕事量を減少させ
ることができる。また、油室と絞りとによる一方向ダン
パを設けたため、カム面の係脱の追随性が良く、駆動側
と被駆動側の相対回転を許容しつつ、被駆動側の回転速
度を適正なレベルに保ことができる。請求項２の発明の
場合は、トルクカムのボール転走面となるカム面を、深
さが円周方向に正弦波状に変化する円周溝形状としたた
め、円滑なトルク制限動作が得られる。請求項３の発明
の場合は、トルクカムを係合させるスプラインをインボ
リュートスプラインとし、かつ絞り流路をスプラインの
摺動面に向かって開口するものしたため、小型化の可能
なインボリュートスプラインを用いながら、絞り流路か
ら排出される油で良好な潤滑が行える。
は、上記のように、エンジン等からの入力回転を、予め
設定したトルク値を境界として、減速してエンジン補機
等へ伝達できる。換言すれば、トルクから回転速度は一
義的に求められるので、目標とする回転速度を設定する
ことで、それ以上の高回転領域でのエンジン補機等の回
転を抑制し、直結の場合に過剰となる仕事量を減少させ
ることができる。また、油室と絞りとによる一方向ダン
パを設けたため、カム面の係脱の追随性が良く、駆動側
と被駆動側の相対回転を許容しつつ、被駆動側の回転速
度を適正なレベルに保ことができる。請求項２の発明の
場合は、トルクカムのボール転走面となるカム面を、深
さが円周方向に正弦波状に変化する円周溝形状としたた
め、円滑なトルク制限動作が得られる。請求項３の発明
の場合は、トルクカムを係合させるスプラインをインボ
リュートスプラインとし、かつ絞り流路をスプラインの
摺動面に向かって開口するものしたため、小型化の可能
なインボリュートスプラインを用いながら、絞り流路か
ら排出される油で良好な潤滑が行える。
【図１】この発明の第１の実施例にかかる回転制御装置
の軸方向断面図である。
の軸方向断面図である。
【図２】図１のII-II 線断面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は各々静止時の状態におけるト
ルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿った断面図
である。
ルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿った断面図
である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は各々カム面乗り上げ時の状態
におけるトルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿
った断面図である。
におけるトルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿
った断面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は各々トルク伝達時の状態にお
けるトルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿った
断面図である。
けるトルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿った
断面図である。
【図６】この発明の第２の実施例にかかる回転制御装置
の軸方向断面図である。
の軸方向断面図である。
【図７】この発明の第３の実施例にかかる回転制御装置
の軸方向断面図である。
の軸方向断面図である。
【図８】図７のVIII-VIII 線断面図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は各々静止時の状態におけるト
ルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿った断面図
である。
ルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿った断面図
である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は各々カム面乗り上げ時の状
態におけるトルクカムの正面図およびボールピッチ円に
沿った断面図である。
態におけるトルクカムの正面図およびボールピッチ円に
沿った断面図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は各々トルク伝達時の状態に
おけるトルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿っ
た断面図である。
おけるトルクカムの正面図およびボールピッチ円に沿っ
た断面図である。
【図１２】第１の実施例の回転制御装置と補機とを連結
した状態を示す軸方向断面図である。
した状態を示す軸方向断面図である。
【図１３】従来のエンジンと補機との関係を示す概略斜
視図である。
視図である。
１，２…キー、３…トルクカム、４…ボール、５…保持
器、６…スプリングストッパ、７…ボールスプライン、
８…スプラインハウジング、９…オリフィス絞り、１０
…給油口、１１…スプリング、１２…スプリングホル
ダ、１３…ハウジング、１４…入力ギヤ、１５〜１７…
ベアリング、１８…出力軸、１９，２０…エンジンブロ
ック本体、２２…正弦波状カム面、２３…Ｖ字形の溝、
２４…ボール案内溝、４０…入力側回転部材、４１…ト
ルクリミッタ機構、４２…油室、４３…一方向ダンパ
器、６…スプリングストッパ、７…ボールスプライン、
８…スプラインハウジング、９…オリフィス絞り、１０
…給油口、１１…スプリング、１２…スプリングホル
ダ、１３…ハウジング、１４…入力ギヤ、１５〜１７…
ベアリング、１８…出力軸、１９，２０…エンジンブロ
ック本体、２２…正弦波状カム面、２３…Ｖ字形の溝、
２４…ボール案内溝、４０…入力側回転部材、４１…ト
ルクリミッタ機構、４２…油室、４３…一方向ダンパ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−87254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−204332（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−54875（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−105651（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−105130（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−101227（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−69523（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−77324（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−112627（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−178633（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−121613（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−69351（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−8063（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭49−9377（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 35/10 F16D 7/06 F16D 43/20
Claims (4)
- 【請求項１】 同心に配置された入力側回転部材と出力
軸との間にトルクリミッタ機構を有する回転制御装置で
あって、前記トルクリミッタ機構は、前記入力側回転部
材に対面して係脱自在に噛み合うトルクカムを、スプラ
インを介して出力軸の外周に軸方向移動自在に取付け、
前記トルクカムが係合する方向へ作用するスプリングを
設け、前記トルクカムに軸方向へ油圧を作用させる油室
と、この油室の排油経路に設けた絞りとで一方向ダンパ
を構成したトルク感応型回転制御装置。 - 【請求項２】 前記トルクカムが、周方向に並ぶ複数個
のボールを介して前記入力側回転部材と噛み合うもので
あり、前記トルクカムのボール転走面となるカム面を、
深さが円周方向に正弦波状に変化する円周溝形状とした
請求項１記載のトルク感応型回転制御装置。 - 【請求項３】 前記スプラインをインボリュートスプラ
インとし、前記絞り流路を、スプラインの摺動面に向か
って開口するものとした請求項１記載のトルク感応型回
転制御装置。 - 【請求項４】 前記入力側回転部材をエンジンのクラン
クシャフトに連結し、出力軸をエンジン補機に連結した
請求項１または請求項２または請求項３記載のトルク感
応型回転制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7172925A JP3017416B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | トルク感応型回転制御装置 |
| US08/663,910 US5646355A (en) | 1995-06-14 | 1996-06-14 | Torque responsive rotation control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7172925A JP3017416B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | トルク感応型回転制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20426297A Division JPH1073154A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | エンジン補機駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08338498A JPH08338498A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3017416B2 true JP3017416B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=15950903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7172925A Expired - Fee Related JP3017416B2 (ja) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | トルク感応型回転制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5646355A (ja) |
| JP (1) | JP3017416B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE10129795B4 (de) * | 2001-06-20 | 2006-09-28 | Gkn Driveline International Gmbh | Axialverstellvorrichtung mit Abfederung im Rücklauf |
| CN100350230C (zh) * | 2004-01-12 | 2007-11-21 | 陈长林 | 浓密机扭矩自动控制系统 |
| US20060142712A1 (en) * | 2004-12-23 | 2006-06-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Absorbent articles that provide warmth |
| CN2890371Y (zh) * | 2006-02-22 | 2007-04-18 | 广州市番禺华南摩托企业集团有限公司 | 发动机缓冲输出轴装置 |
| US7491127B2 (en) * | 2006-04-27 | 2009-02-17 | Honeywell International Inc. | Spline with lubricant retention feature for use in torque limiter |
| JP5120003B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2013-01-16 | 株式会社明電舎 | トルクコンバータの試験装置 |
| CN107489381B (zh) * | 2017-09-28 | 2023-06-06 | 山西风雷钻具有限公司 | 防过载螺杆钻具 |
| US10948461B2 (en) | 2019-01-31 | 2021-03-16 | Anton Paar Quantatec, Inc. | Inverted wick type temperature control system |
| EP4392686A1 (en) * | 2021-08-27 | 2024-07-03 | FMC Technologies, Inc. | Subsea torque limiter |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3162041A (en) * | 1962-06-05 | 1964-12-22 | United Shoe Machinery Corp | Torque indicator |
| US3877274A (en) * | 1974-03-25 | 1975-04-15 | Reel Precision Manufacturing C | Torque meter |
| US4193720A (en) * | 1977-08-15 | 1980-03-18 | Kenji Machida | Critical torque detector |
| US4364277A (en) * | 1980-11-21 | 1982-12-21 | Texaco Inc. | Sensitive heavy duty dynamic torque measurement coupling unit and meter |
| US4457183A (en) * | 1982-04-15 | 1984-07-03 | Westbrook Carl M | Torque measuring device |
| US4569234A (en) * | 1984-09-04 | 1986-02-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Torque sensor |
| US4584884A (en) * | 1985-03-22 | 1986-04-29 | Lesko Gerald J | Torque sensor |
| JPS62240825A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-21 | Takeshi Kume | トルク検出装置 |
| SE469671B (sv) * | 1992-02-18 | 1993-08-16 | Asea Brown Boveri | Mekanisk koppling mellan en drivkaella och ett belastningsobjekt anordnad foer applicering av en vridmomentmaetande anordning |
-
1995
- 1995-06-14 JP JP7172925A patent/JP3017416B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-14 US US08/663,910 patent/US5646355A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08338498A (ja) | 1996-12-24 |
| US5646355A (en) | 1997-07-08 |
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