JP3071389B2 - ワンウェイトルクリミット - Google Patents

ワンウェイトルクリミット

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JP3071389B2
JP3071389B2 JP8017716A JP1771696A JP3071389B2 JP 3071389 B2 JP3071389 B2 JP 3071389B2 JP 8017716 A JP8017716 A JP 8017716A JP 1771696 A JP1771696 A JP 1771696A JP 3071389 B2 JP3071389 B2 JP 3071389B2
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shaft
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way torque
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和博 大▲崎▼
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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スプリングを用い
て一方向の回転のみを伝達するようにしたワンウェイク
ラッチに関し、特に、その伝達トルクリミットを任意設
定できる機構に関する。
【0002】
【従来の技術】入力軸の一方向の回転トルクのみを出力
軸に伝達し、かつ、この伝達トルクの最大値を制限す
る、トルクリミッタとしての機能を有する図5に示すよ
うなワンウェイトルクリミット1がある。
【0003】このワンウェイトルクリミット1は、入力
軸2に一端を固定したコイルスプリング3を、この入力
軸2と同軸に対向させた出力軸4の端部円周面4aに締
め付けるように被せたものである。入力軸2の回転トル
クは、コイルスプリング3の端部円周面4aとの摩擦力
によって、出力軸4に伝達される。入力軸2の回転が、
コイルスプリング3の径を拡げる方向のものであると、
コイルスプリング3は端部円周面4aに対して滑り、回
転トルクは伝達されない。入力軸2の回転が、コイルス
プリング3を巻締め、その径を縮径する方向のものであ
ると、コイルスプリング3は端部円周面4aと摩擦力に
よって結合し、回転トルクは出力軸4に伝達される。
【0004】また、伝達されようとする回転トルクが、
コイルスプリング3と端部円周面4aの間の摩擦力より
も大きくなると、コイルスプリング3は端部円周面4a
に対して滑ることになるので、この摩擦力を超える回転
トルクは伝達されず、トルクリミッタとして機能する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記ワンウェイトルク
リミット1において、伝達トルクの最大リミットを決め
るコイルスプリング3と端部円周面4aとの間の摩擦力
は、コイルスプリング3と出力軸4の端部円周面4aの
径と材質によって決まってしまい、調節できない。
【0006】従って、このトルクリミットを変更しよう
とすれば、ワンウェイトルクリミット自体を取り替えな
ければならず、装置に取付けた状態での調整ができない
ので、不便であった。
【0007】そこで、本発明は、このトルクリミットを
容易に調整できるワンウェイトルクリミットを提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明は、同軸に突合せ配置した第1の軸と第2の
軸とを、第1の軸に一端を固定したコイルスプリングを
第2の軸の端部外周面に締め付けるように嵌め合わせて
結合し、第1及び第2の軸の間で、コイルスプリングの
巻回方向と逆方向の無負荷相対回転を許容すると共に、
コイルスプリングの巻回方向の回転トルクをコイルスプ
リングの締め付け力に比例する摩擦力を限度として伝達
するようにしたワンウェイトルクリミットにおいて、上
記コイルスプリングを内側に収容し、かつ、上記コイル
スプリングの他端が固定され、第1の軸の回りに回転自
在に嵌められる筒体と、第1の軸に周方向で位置調整可
能に取り付けられ、上記筒体の一部に形成した係止部に
対して、上記筒体のコイルスプリング巻回方向で係合し
てコイルスプリングの巻締量を調整する調整部材とを設
けたことを特徴とする。
【0009】(2) 上記筒体の係止部は、該筒体に設けた
切欠きとし、上記調整部材は、第1の軸に角度調整可能
に螺合して、上記切欠きのコイルスプリング巻締側の面
に係合する偏心カムとすることができる。
【0010】(3) さらに、第1又は第2の軸の一方の端
面の中心部に形成した円筒状突起を、他方の端面中心部
に設けた孔に摺動自在に嵌め合わて、第1及び第2の軸
の同軸状態を保ち、第1及び第2の軸に夫々設けられた
フランジを、上記筒体の両端内周面に回転自在に嵌め合
わせて、この筒体を全体の保持ケースとして構成するこ
とができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のワンウェイトルクリミッ
ト5の一実施態様を示す図1〜図3において、6は入力
軸、7は出力軸、8はコイルスプリング、9は筒体、1
0は調整部材である偏心カムを示す。
【0012】入力軸6には、筒体9に回転自在に嵌めら
れるフランジ6a、コイルスプリング8の一端を嵌めて
固定する大径部6b,円筒状突起6c、及び偏心カム1
0を螺合させる雌ネジ6dが形成されている。このフラ
ンジ6aの外周の一部は、上記偏心カム10の回動を妨
げないように平面形状に加工されている。また、このフ
ランジ6aの付け根部分には、コイルスプリング一端の
先端突出部8aを挿入する孔6eが形成されている。
【0013】出力軸7には、筒体9に回転自在に嵌めら
れるフランジ7a、コイルスプリング8との摩擦結合面
となる大径部7b,及び前記筒状突起6cを摺動自在に
嵌め合せる孔7cが形成されている。
【0014】コイルスプリング8は、上記出力軸7の大
径部7bの外周面を締め付け得る内径を持つもので、入
力軸6の大径部6aに嵌められる側から軸方向に延びる
先端突出部8aと、出力軸7の大径部7aに嵌められる
他端から軸方向と直交する方向に延びる先端突出部8b
を持つ。
【0015】筒体9は円筒状のもので、内周面の両端に
止め輪13,14を嵌入させる環状溝9a,9bが形成
され、入力軸側の端縁に、偏心カム10の頭部10aを
遊嵌させるコ字形の切欠き9cが形成され、出力軸側の
端縁にコイルスプリング8の先端突出部7bを挿入固定
するスリット孔9dが設けられている。
【0016】偏心カム10は、頭部10aを偏心形状の
カムに形成した雄ネジで、この頭部にはレンチを嵌め入
れる孔10bが形成されている。
【0017】上記ワンウェイトルクリミット1は、例え
ば、次のように組み立てられる。
【0018】まず、コイルスプリング8の一端を、入力
軸のフランジ6aの付け根の孔6eに挿入しながら、入
力軸6の大径部6bに嵌め合わ固定する。次に、この入
力軸6をコイルスプリング8を先にして筒体8の中に入
れ、コイルスプリング8の先端突出部8bを筒体のスリ
ット孔9dに挿入する。さらに、出力軸7を筒体内に挿
入し、入力軸6の円筒状突起6cが出力軸の孔7cに案
内挿入させながら、大径部7cの外周面にコイルスプリ
ング8を嵌め合わせる。
【0019】そして、筒体9の内周面両端に形成された
環状溝9a,9bに、止め輪13,14を一時的に径方
向に圧縮することによって、入力軸6と出力軸7のフラ
ンジの外側面を押さえるように嵌め入れる。
【0020】さらに、筒体の切欠き9cから入力軸6の
雌ネジ6eが露呈するように、筒体8を回転させて、偏
心カム10を、この雌ネジ6eに螺入固定する。
【0021】この組立状態で、偏心カム10を回転させ
ると、筒体の切欠き9cに対してカム10aの面が当た
る高さ位置が変化するので、コイルスプリング8が縮径
しようとするときの最小締まり内径を決めることができ
る。
【0022】上記構成のワンウェイトルクリミット5
は、入力軸7がコイルスプリング8を縮径させる方向に
回転するとき、出力軸7の大径部7bはコイルスプリン
グ8に締め付けられた状態にあるので、入力軸6の回転
トルクを出力軸7に伝達する。加えられるトルクが、コ
イルスプリングの内周面と出力軸の大径部外周面との間
の最大摩擦力を越えるとスリップして、それ以上のトル
クを伝達させないで、トルクリミッタとしての機能を発
揮する。
【0023】入力軸6が逆回転すると、コイルスプリン
グ8を広げる力が作用し、締付力が低下するので、コイ
ルスプリング8と出力軸の大径部7bにとの摩擦力が極
めて小さくなり、入力軸の回転トルクは殆ど出力軸7に
伝達されなくなる。
【0024】上記トルクリミット値は、偏心カム20を
回転させることによる前記最小締まり径の変更によって
調整することができる。
【0025】この回転角(偏心角)に対する最大伝達ト
ルクの関係は、例えば図4に示すような特性となる。カ
ム10aの谷の部分が切欠き9cに接する偏心角90°
のとき、コイルスプリング8の縮径を最も妨げない状態
となるので、このときトルクリミット値は最大となる。
この位置から、偏心カムを偏心角0°又は180°に向
かって左右に回転させると、コイルスプリング8の縮径
可能量が減少して行くので、トルクリミット値は徐々に
減少する。図示例では、カムの最大高さ位置まで回転さ
せたときの最小トルクリミット値は、前記逆回転方向時
の伝達トルクと等しくなっている。
【0026】上記構成によって、トルクリミット値を、
例えば最小(100g)から、最大(3〜10kg)ま
で、偏心カム10の回転だけで調整できるものが得られ
ている。
【0027】この実施態様は、偏心カム10を取り付け
た側の軸を入力軸としているが、トルクの伝達方向を逆
にして使用することもできる。
【0028】また、上記実施態様では、上記筒体の係止
部を切欠き9cによって構成し、調整部材10を、第1
の軸に角度調整可能に螺合する偏心カム10を用いてい
るが、この係止部と調整部材は、これと同様の機能を有
する部材を用いることができる。例えば、係止部として
筒体に設けられた突起、調整部材として第1の軸の回り
に回転位置調整可能に取付けられるリング状のストッパ
(図示せず)を使用することができる。
【0029】
【発明の効果】本発明のワンウェイトルクリミットは、
偏心カムの回転位置調整だけで、最大スリップトルク値
を設定できるので、装置に組み付けた後でもトルク調整
が可能であり、利用し易いトルクリミッタとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のワンウェイトルクリミットの一実施
態様を示す断面図
【図2】 図1に示すワンウェイトルクリミットの平面
【図3】 図1に示すワンウェイトルクリミットを分解
して示す斜視図
【図4】 図1の偏心カムの回転位置と伝達トルクの関
係例を示す図
【図5】 従来のワンウェイトルクリミットを示す断面
【符号の説明】
5 ワンウェイトルクリミット 6 入力軸 6a フランジ 6b 大径部 6c 円筒状突起 6d 雌ネジ 6e 孔 7 出力軸 7a フランジ 7b 大径部 7c 孔 8 コイルスプリング 8a,8b 先端突出部 9 筒体 9a,9b 環状溝 9c コ字形の切欠き 9d スリット孔 10 調整部材(偏心カム) 10a 頭部 13,14 止め輪
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 7/02 F16D 13/08 F16D 41/02 F16D 41/20

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同軸に突合せ配置した第1の軸と第2の
    軸とを、第1の軸に一端を固定したコイルスプリングを
    第2の軸の端部外周面に締め付けるように嵌め合わせて
    結合し、第1及び第2の軸の間で、コイルスプリングの
    巻回方向と逆方向の無負荷相対回転を許容すると共に、
    コイルスプリングの巻回方向の回転トルクをコイルスプ
    リングの締め付け力に比例する摩擦力を限度として伝達
    するようにしたワンウェイトルクリミットであって、 上記コイルスプリングを内側に収容し、かつ、上記コイ
    ルスプリングの他端が固定され、第1の軸の回りに回転
    自在に嵌められる筒体と、 第1の軸に周方向で位置調整可能に取り付けられ、上記
    筒体の一部に形成した係止部に対して、上記筒体のコイ
    ルスプリング巻回方向で係合してコイルスプリングの巻
    締量を調整する調整部材とを設けたことを特徴とするワ
    ンウェイトルクリミット。
  2. 【請求項2】 上記筒体の係止部が該筒体に設けた切欠
    きであり、上記調整部材が第1の軸に角度調整可能に螺
    合して、上記切欠きのコイルスプリング巻締側の面に係
    合する偏心カムであることを特徴とする請求項1に記載
    したワンウェイトルクリミット。
  3. 【請求項3】 第1又は第2の軸の一方の端面の中心部
    に形成した円筒状突起を、他方の端面中心部に設けた孔
    に摺動自在に嵌め合わて、第1及び第2の軸の同軸状態
    を保たせ、 第1及び第2の軸の外周面に、夫々設けられたフランジ
    を、上記筒体の両端内周面に回転自在に嵌め合わせたこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載したワンウェイト
    ルクリミット。
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JP5827556B2 (ja) * 2011-12-08 2015-12-02 備前発条株式会社 ロータリーダンパー

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