JP3326951B2 - Torque limiter - Google Patents
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- JP3326951B2 JP3326951B2 JP01679194A JP1679194A JP3326951B2 JP 3326951 B2 JP3326951 B2 JP 3326951B2 JP 01679194 A JP01679194 A JP 01679194A JP 1679194 A JP1679194 A JP 1679194A JP 3326951 B2 JP3326951 B2 JP 3326951B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ねじ締付け作業等に使
用されるトルクリミッタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque limiter used for a screw tightening operation or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、トルクリミッタは、入力軸と、
出力軸と、入力軸、出力軸間の結合度を決定するトルク
設定部材とを備え、出力軸のトルクが上記結合度にもと
づいて定まる設定値を超えると、入力軸、出力軸間を結
合状態から非結合状態に変化させるよう構成される。2. Description of the Related Art Generally, a torque limiter includes an input shaft,
An output shaft, an input shaft, a torque setting member for determining a degree of coupling between the output shafts, and when the torque of the output shaft exceeds a set value determined based on the degree of coupling, the input shaft and the output shaft are coupled. To a non-coupled state.
【0003】図3及び図4は、それぞれ従来のトルクリ
ミッタの構成を示している。FIGS. 3 and 4 show the structure of a conventional torque limiter, respectively.
【0004】図3図示のトルクリミッタは、入力軸10
1と、入力軸101に固着された太陽歯車102と、太
陽歯車102に噛合された遊星歯車103,103と、
遊星歯車103,103に軸着されたキャリア104
と、キャリア104に連結された出力軸105と、ハウ
ジング106内に回転自在に配設され、遊星歯車10
3,103に噛合された内歯車107と、ハウジング1
06に形成された貫通孔108に上下動可能に挿通さ
れ、出力軸105のトルクが設定値以下のとき、内歯車
107の下面に設けられた傾斜面107aと当接状態に
保たれる鋼球109と、圧縮コイルばね110の弾性復
帰力を受け鋼球109を内歯車107の下面に推し付け
るプッシャーピン111と、圧縮コイルばね110とプ
ッシャーピン111との間に配設されたフランジ112
とを備える。そして、出力軸105のトルクが設定値以
下のときには、鋼球109が内歯車107の回転を阻止
し、入力軸101から太陽歯車102、遊星歯車10
3,103、キャリア104を介して出力軸105にト
ルクが伝達され、出力軸105のトルクが設定値を超え
ると、内歯車107の傾斜面107aが鋼球109、プ
ッシャーピン111、圧縮コイルばね110を押下げ、
内歯車107が回転して入力軸101が空転し、入力軸
101のトルクを出力軸105に伝達しないようにす
る。[0004] The torque limiter shown in FIG.
1, a sun gear 102 fixed to the input shaft 101, planetary gears 103 and 103 meshed with the sun gear 102,
Carrier 104 axially mounted on planet gears 103
, An output shaft 105 connected to the carrier 104, and a planetary gear 10 rotatably disposed in the housing 106.
3, 103 and the internal gear 107 meshed with
A steel ball which is vertically movably inserted into a through hole 108 formed in the inner gear 107 and is kept in contact with an inclined surface 107 a provided on the lower surface of the internal gear 107 when the torque of the output shaft 105 is equal to or less than a set value. 109, a pusher pin 111 for receiving the elastic restoring force of the compression coil spring 110 to push the steel ball 109 to the lower surface of the internal gear 107, and a flange 112 disposed between the compression coil spring 110 and the pusher pin 111.
And When the torque of the output shaft 105 is equal to or less than the set value, the steel ball 109 prevents the rotation of the internal gear 107, and the sun gear 102, the planetary gear 10
3, 103, the torque is transmitted to the output shaft 105 via the carrier 104, and when the torque of the output shaft 105 exceeds the set value, the inclined surface 107a of the internal gear 107 is changed to the steel ball 109, the pusher pin 111, the compression coil spring 110 Down,
The internal gear 107 rotates so that the input shaft 101 idles, so that the torque of the input shaft 101 is not transmitted to the output shaft 105.
【0005】一方、図4図示のトルクリミッタは、入力
軸101と、入力軸101に対し回転可能に配設された
出力軸105と、出力軸105を回転可能に支持すると
ともに圧縮空気供給口106aが形成されたハウジング
106と、ハウジング106に形成され、圧縮空気供給
口106aが開口するリング状のシリンダ部106b
と、シリンダ部106b内に軸方向へ進退可能に収容さ
れたリング状のピストン113と、ピストン113の前
面と当接するフランジ114と、フランジ114に収容
されたベアリング115と、ベアリング115と当接す
るプッシャーリング116と、出力軸105に形成され
た凹部105aに収容されるとともに、プッシャーリン
グ116の推力を受け、入力軸101に形成された係合
凹部101aに係止される鋼球109とを備える。そし
て、出力軸105のトルクが設定値以下のときには、鋼
球109が入力軸101の係合凹部101aに係止され
た状態に保たれ、入力軸101と鋼球109とプッシャ
ーリング116と出力軸105とが一体となって回転
し、出力軸105のトルクが設定値を超えると、係合凹
部101aが鋼球109、プッシャーリング116、ベ
アリング115、フランジ114、ピストン113を後
退させることによって入力軸101が空転し、入力軸1
01のトルクを出力軸105に伝達しないようにする。On the other hand, the torque limiter shown in FIG. 4 has an input shaft 101, an output shaft 105 rotatably disposed with respect to the input shaft 101, a rotatable support for the output shaft 105, and a compressed air supply port 106a. And a ring-shaped cylinder portion 106b formed in the housing 106 and opening the compressed air supply port 106a.
A ring-shaped piston 113 housed in the cylinder portion 106b so as to be able to advance and retreat in the axial direction, a flange 114 abutting on the front surface of the piston 113, a bearing 115 housed in the flange 114, and a pusher abutting on the bearing 115 A ring 116 and a steel ball 109 that is received in the recess 105 a formed in the output shaft 105, receives the thrust of the pusher ring 116, and is locked in the engagement recess 101 a formed in the input shaft 101. When the torque of the output shaft 105 is equal to or less than the set value, the steel ball 109 is kept locked in the engagement recess 101 a of the input shaft 101, and the input shaft 101, the steel ball 109, the pusher ring 116 and the output shaft When the torque of the output shaft 105 exceeds the set value, the engagement concave portion 101a retreats the steel ball 109, the pusher ring 116, the bearing 115, the flange 114, and the piston 113 so that the input shaft 105 rotates. 101 idles, input shaft 1
01 is not transmitted to the output shaft 105.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
トルクリミッタには、内歯車107の質量が大きく、そ
の慣性が大きいため、出力軸105のトルクが設定値を
超えたときに、内歯車107が静止状態から回転状態へ
円滑に移行できず、入力軸101を瞬時に空転させるこ
とが難しいという問題があった。この問題は、特に、高
速回転時に顕著であった。また、設定値の設定が圧縮コ
イルばねによるため、設定値が固定されてしまい、可変
にすることが容易でないという問題もあった。However, in the former torque limiter, since the mass of the internal gear 107 is large and its inertia is large, when the torque of the output shaft 105 exceeds a set value, the internal gear 107 is not moved. There was a problem that it was not possible to smoothly transition from the stationary state to the rotating state, and it was difficult to instantaneously idle the input shaft 101. This problem was particularly noticeable during high-speed rotation. In addition, since the set value is set by the compression coil spring, the set value is fixed, and there is a problem that it is not easy to change the set value.
【0007】また、後者のトルクリミッタには、ベアリ
ング115の質量が大きく、その慣性が大きいため、出
力軸105のトルクが設定値を超えたときに、鋼球10
9が係合凹部101aから円滑に脱出できず、入力軸1
01を瞬時に空転させることが難しいという問題があっ
た。この問題は、前者のトルクリミッタと同様、高速回
転時に顕著であった。また、後者のトルクリミッタに
は、ピストン113の外周に配設されたパッキン17の
摺動抵抗が、上記設定値の設定要素の一つとなることか
ら、単に、圧縮空気供給口106aを介してシリンダ部
106bに供給すべき圧縮空気圧を設定しただけでは、
設定値が一義的に決まらず、このため、設定値を簡単に
は設定できないという問題や、パッキン117の摺動抵
抗により設定値の下限が制限されることから、設定値の
設定範囲が狭くなるという問題があった。In the latter torque limiter, since the mass of the bearing 115 is large and its inertia is large, when the torque of the output shaft 105 exceeds the set value, the steel ball 10
9 cannot smoothly escape from the engagement recess 101a, and the input shaft 1
There is a problem that it is difficult to instantaneously idle 01. This problem was remarkable at the time of high-speed rotation like the former torque limiter. Further, in the latter torque limiter, since the sliding resistance of the packing 17 disposed on the outer periphery of the piston 113 becomes one of the setting elements of the above set value, the cylinder is simply provided through the compressed air supply port 106a. By simply setting the compressed air pressure to be supplied to the portion 106b,
Since the set value is not uniquely determined, the set value cannot be easily set, and the lower limit of the set value is limited by the sliding resistance of the packing 117, so that the set range of the set value is narrowed. There was a problem.
【0008】本発明は、これらの問題点を解決し、特
に、高速回転にも好適で、しかも設定値の設定範囲を拡
大できるトルクリミッタを提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a torque limiter which solves these problems, and which is particularly suitable for high-speed rotation and which can expand the setting range of a set value.
【0009】また、本発明は、入力軸の軸受とトルク設
定とを簡単な構成で達成することを他の目的とする。Another object of the present invention is to achieve a simple configuration of the input shaft bearing and torque setting.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係るトルクリミッタは、入力軸と、出力
軸と、前記入力軸、出力軸間の結合度を決定するトルク
設定部材と、を備え、前記出力軸のトルクが前記結合度
にもとづいて定まる設定値を超えると、前記入力軸、出
力軸間が結合状態から非結合状態に変化するトルクリミ
ッタにおいて、前記トルク設定部材を、流体圧力の大き
さに応じて前記結合度を無段階に決定し、かつ、静圧軸
受により入力軸と一体となって回転する構成としたこと
を特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a torque limiter for determining a coupling between an input shaft, an output shaft, and the input shaft and the output shaft. When the torque of the output shaft exceeds a set value determined based on the degree of coupling, the input shaft and the output shaft change from a coupled state to a non-coupled state in a torque limiter. , the fluid pressure magnitude
The coupling degree is determined steplessly in accordance with the degree, and the configuration is such that the hydrostatic bearing rotates integrally with the input shaft.
【0011】また、請求項2に係るトルクリミッタは、
前記請求項1に係るトルクリミッタにおいて、前記出力
軸と前記入力軸とは、カムとボールとにより結合してお
り、前記トルク設定部材は、前記静圧軸受により回転可
能及び摺動可能に支持されたピストンを有し、前記静圧
軸受を構成する流体の給排気経路の切替えによって前記
カムと前記ボールとの結合度を変化させることを特徴と
する。Further, the torque limiter according to claim 2 is
2. The torque limiter according to claim 1, wherein the output shaft and the input shaft are connected by a cam and a ball, and the torque setting member is rotatably and slidably supported by the static pressure bearing. And a coupling degree between the cam and the ball is changed by switching a supply / exhaust path of a fluid constituting the hydrostatic bearing.
【0012】[0012]
【発明の作用効果】請求項1に係るトルクリミッタによ
ると、出力軸のトルクが設定値以下のとき、入力軸、出
力軸間は結合状態に保持され、入力軸のトルクが出力軸
に伝達される。According to the torque limiter of the first aspect, when the torque of the output shaft is equal to or less than the set value, the input shaft and the output shaft are maintained in a coupled state, and the torque of the input shaft is transmitted to the output shaft. You.
【0013】出力軸のトルクが設定値を超えると、入力
軸、出力軸間は非結合状態に変化し、入力軸が空転して
入力軸のトルクは出力軸に伝達されなくなる。When the torque of the output shaft exceeds the set value, the state between the input shaft and the output shaft changes to a non-coupled state, the input shaft idles, and the torque of the input shaft is not transmitted to the output shaft.
【0014】トルク設定部材は、流体圧力に応じて入力
軸、出力軸間の結合度を決定するとともに、静圧軸受に
より入力軸と一体となって回転する。ここで、静圧軸受
が上記結合度の決定に関与する場合であっても、静圧軸
受による摩擦抵抗は極めて小さいため、上記結合度決定
にあたって静圧軸受はほとんど無視することができる。
従って、上記結合度は流体圧力を調整することで一義的
に決定することができ、設定値の設定が容易になるとと
もに、設定値を小さな値に設定することも可能となり、
設定値の設定範囲を拡大することが可能になる。また、
静圧軸受により摩擦抵抗が極めて小さくなることから、
トルク設定部材にベアリング等の回転分離機構を設ける
必要がなくなる。このため、トルク設定部材の軽量化を
図ることができ、軽量化により慣性が小さくなるため、
高速回転にも好適なものとなる。[0014] The torque setting member determines the degree of coupling between the input shaft and the output shaft according to the fluid pressure, and rotates integrally with the input shaft by means of a hydrostatic bearing. Here, even when the hydrostatic bearing is involved in the determination of the degree of coupling, since the frictional resistance of the hydrostatic bearing is extremely small, the hydrostatic bearing can be almost ignored in determining the degree of coupling.
Therefore, the degree of coupling can be uniquely determined by adjusting the fluid pressure, and the setting of the set value is facilitated, and the set value can be set to a small value.
The setting range of the setting value can be expanded. Also,
Since the frictional resistance is extremely small by the hydrostatic bearing,
It is not necessary to provide a rotation separating mechanism such as a bearing on the torque setting member. For this reason, the weight of the torque setting member can be reduced, and the inertia decreases due to the reduction in weight.
It is also suitable for high-speed rotation.
【0015】また、請求項2に係るトルクリミッタによ
ると、軸受を構成する流体と入、出力軸の結合を制御す
る流体とを共通化でき、構造を簡単にすることができ
る。Further, according to the torque limiter of the second aspect, the fluid constituting the bearing and the fluid controlling the coupling of the input shaft and the output shaft can be shared, and the structure can be simplified.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】図1は、一実施例に係るトルクリミッタを
示し、図1(A) は図1(B) 図示A−A線による断面図、
図1(B) は図1(A) 図示B−B線による断面図である。FIG. 1 shows a torque limiter according to one embodiment. FIG. 1 (A) is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1 (B).
FIG. 1B is a sectional view taken along line BB in FIG. 1A.
【0018】図1において、トルクリミッタは、ハウジ
ング1と、ハウジング1内部に外部から駆動力を導入す
るための駆動力導入部材2と、ハウジング1内部に収容
され、駆動力導入部材2により回転駆動される入力軸3
と、ハウジング1外部にトルクを取り出す出力軸4と、
入力軸3と一体となって回転し、入力軸3と出力軸4と
の結合度を決定するトルク設定部材5と、ハウジング1
内部に収容され、出力軸4と一体となって回転し、トル
ク設定部材5による推力を受ける出力側回転部材6とか
ら構成される。In FIG. 1, a torque limiter includes a housing 1, a driving force introducing member 2 for introducing a driving force from the outside to the inside of the housing 1, and a torque limiter housed inside the housing 1 and driven by the driving force introducing member 2. Input shaft 3
An output shaft 4 for taking out torque outside the housing 1;
A torque setting member that rotates integrally with the input shaft and determines a degree of coupling between the input shaft and the output shaft;
An output-side rotating member 6 is housed inside, rotates integrally with the output shaft 4, and receives a thrust by the torque setting member 5.
【0019】ハウジング1には、駆動力導入部材2を通
す窓1aと、出力軸4を通す貫通孔1bと、入力軸3、
トルク設定部材5及び出力側回転部材6を収容する収容
室1cと、圧縮空気供給口1dと、圧縮空気室1eと、
圧縮空気排出口1fとが形成されている。The housing 1 has a window 1a through which the driving force introducing member 2 passes, a through hole 1b through which the output shaft 4 passes, an input shaft 3,
A housing chamber 1c for housing the torque setting member 5 and the output side rotating member 6, a compressed air supply port 1d, a compressed air chamber 1e,
A compressed air outlet 1f is formed.
【0020】駆動力導入部材2は、図示しない駆動手段
により駆動されるタイミングベルトで構成されている。The driving force introducing member 2 is constituted by a timing belt driven by driving means (not shown).
【0021】入力軸3は、タイミングベルト2が掛けら
れた中空円筒状のプーリーで構成されている。The input shaft 3 is composed of a hollow cylindrical pulley around which the timing belt 2 is hung.
【0022】出力軸4は、先端に、締付け対象とされる
ねじ(図示せず。)の頭部に係合される係合部4aを有
する。出力軸4の元部側には、出力軸4を軸方向へ駆動
する駆動手段(図示せず。)が配設されている。The output shaft 4 has, at its tip, an engaging portion 4a which is engaged with the head of a screw (not shown) to be tightened. A drive unit (not shown) for driving the output shaft 4 in the axial direction is provided on the base side of the output shaft 4.
【0023】トルク設定部材5は、中空円筒状のピスト
ン7と、プッシャーピン8と、ボール(鋼球)9とから
構成される。The torque setting member 5 comprises a hollow cylindrical piston 7, a pusher pin 8, and a ball (steel ball) 9.
【0024】ピストン7は、回転可能かつ軸方向への移
動可能にハウジング1のシリンダ部1gに収容されてい
る。また、ピストン7は、入力軸3に対し軸方向へ移動
可能なように、かつ、入力軸3と一体となって回転可能
なように、複数個の連結ピン10で入力軸3に連結され
ている。ピストン7には、圧縮空気室1e側の受圧面と
外周面との間を連通し、圧縮空気をシリンダ部1gの内
周面に吹き出して静圧軸受部を形成するための、絞り部
7aを有する空気通路7bが形成されている。ピストン
7は、比較的軽量であり、例えば合成樹脂製である。The piston 7 is accommodated in the cylinder portion 1g of the housing 1 so as to be rotatable and movable in the axial direction. The piston 7 is connected to the input shaft 3 by a plurality of connecting pins 10 so as to be movable in the axial direction with respect to the input shaft 3 and to be rotatable integrally with the input shaft 3. I have. The piston 7 is provided with a throttle portion 7a for communicating between the pressure receiving surface on the side of the compressed air chamber 1e and the outer peripheral surface, and blowing compressed air to the inner peripheral surface of the cylinder portion 1g to form a static pressure bearing portion. Air passage 7b is formed. The piston 7 is relatively lightweight, and is made of, for example, a synthetic resin.
【0025】プッシャーピン8は、プーリー3に、軸方
向に沿って、かつ、回転方向に等間隔で形成された複数
個、例えば3個の貫通孔3aの各々に、軸方向へ移動可
能なように収容されている。プッシャーピン8は、ピス
トン7が圧縮空気により付与された軸方向の推力を受
け、この推力を鋼球9に伝達する働きをする。The pusher pin 8 is formed in the pulley 3 so as to be axially movable in each of a plurality of, for example, three through holes 3a formed in the axial direction and at equal intervals in the rotational direction. Is housed in The pusher pin 8 has a function in which the piston 7 receives an axial thrust given by compressed air and transmits this thrust to the steel ball 9.
【0026】鋼球9は、各プッシャーピン8と1対1に
対応して設けられ、貫通孔3a内に、軸方向へ移動可能
なように、かつ、一部が貫通孔3aの外に露出するよう
に収容されている。The steel balls 9 are provided in one-to-one correspondence with the respective pusher pins 8, and can be moved in the axial direction in the through holes 3a, and partially exposed outside the through holes 3a. Are housed to be.
【0027】出力側回転部材6は、ハウジング1に対し
回転可能に軸支されており、スプライン11とカム付き
円筒体12とから構成される。スプライン11は、出力
軸4に嵌込まれ、出力軸4の軸方向への移動を許容し、
かつ、出力軸4と一体となって回転するものである。カ
ム付き円筒体12は、スプライン11の外周にキー13
で固定されている。カム付き円筒体12は、ハウジング
1に回転可能に軸支されている。カム付き円筒体12の
カム部12aには、鋼球9が圧接されている。The output side rotating member 6 is rotatably supported by the housing 1 and comprises a spline 11 and a cylindrical body 12 with a cam. The spline 11 is fitted into the output shaft 4 and allows the output shaft 4 to move in the axial direction.
And it rotates integrally with the output shaft 4. The cylindrical body with cam 12 is provided with a key 13 on the outer periphery of the spline 11.
It is fixed at. The cylindrical body with cam 12 is rotatably supported by the housing 1. The steel ball 9 is pressed into contact with the cam portion 12a of the cylindrical body 12 with cam.
【0028】次に、上記構成のトルクリミッタの動作及
び効果を説明する。Next, the operation and effect of the torque limiter having the above configuration will be described.
【0029】図示しない空気圧源から所定圧力の圧縮空
気を圧縮空気供給口1dを介して圧縮空気室1eに印加
した状態においては、ピストン7が圧縮空気圧を受けて
軸方向への推力を発生し、この推力は、プッシャーピン
8、鋼球9を介してカム付き円筒体12のカム部12a
に作用する。そして、この推力は、空気圧源が発生する
圧縮空気圧を調整することで調整できる。従って、鋼球
9とカム部12aとの結合度は、圧縮空気圧の大きさに
応じて決定され、圧縮空気圧が大きい場合には、結合度
が大きく、一方、圧縮空気圧が小さい場合には、結合度
が小さくなる。When compressed air of a predetermined pressure is applied to the compressed air chamber 1e from the air pressure source (not shown) via the compressed air supply port 1d, the piston 7 receives the compressed air pressure and generates a thrust in the axial direction. This thrust is applied to the cam portion 12 a of the cylindrical body 12 with cam via the pusher pin 8 and the steel ball 9.
Act on. This thrust can be adjusted by adjusting the compressed air pressure generated by the air pressure source. Therefore, the degree of coupling between the steel ball 9 and the cam portion 12a is determined according to the magnitude of the compressed air pressure. When the compressed air pressure is large, the degree of coupling is large, while when the compressed air pressure is small, the degree of coupling is small. The degree decreases.
【0030】また、圧縮空気室1e内の圧縮空気は、空
気通路7bを介してシリンダ部1g内周面に吹き出さ
れ、ピストン7に対する静圧軸受部14が形成され、ピ
ストン7が回転自在とされる。従って、ピストン7の摩
擦抵抗は極めて小さく、圧縮空気圧によって、鋼球9と
カム部12aとの結合度、換言すると設定値が一義的に
決定されることとなり、設定値の設定が容易になる。ま
た、ピストン7の摩擦抵抗が極めて小さいため、設定値
を小さな値に設定することが可能になり、設定値の設定
範囲を拡大することができる。また、ピストン7の摩擦
抵抗が極めて小さいため、ピストン7が摩耗しにくい。The compressed air in the compressed air chamber 1e is blown out to the inner peripheral surface of the cylinder portion 1g through the air passage 7b to form a static pressure bearing portion 14 for the piston 7, so that the piston 7 is rotatable. You. Accordingly, the frictional resistance of the piston 7 is extremely small, and the degree of coupling between the steel ball 9 and the cam portion 12a, in other words, the set value is uniquely determined by the compressed air pressure, and the set value is easily set. Further, since the frictional resistance of the piston 7 is extremely small, the set value can be set to a small value, and the set range of the set value can be expanded. Further, since the frictional resistance of the piston 7 is extremely small, the piston 7 is hardly worn.
【0031】タイミングベルト2が駆動されると、プー
リー3がピストン7と一体となって回転する。このプー
リー3のトルクは、鋼球9とカム部12aとが結合状態
にあることから、カム付き円筒体12、スプライン11
を介して出力軸4に伝達され、出力軸4の先端の係合部
4aが回転する。ここで、ピストン7はプーリー3と一
体となって回転するため、ピストン7とプーリー3との
間にベアリング等による回転分離機構が一切不要とな
り、この回転分離機構の質量分だけ、後述するような鋼
球9が後退する際の慣性が小さくなり、プーリー3を空
転状態に円滑に移行させることができるようになる。When the timing belt 2 is driven, the pulley 3 rotates together with the piston 7. Since the steel ball 9 and the cam portion 12a are connected to each other, the torque of the pulley 3 is controlled by the cylinder 12 with the cam, the spline 11
To the output shaft 4, and the engaging portion 4a at the tip of the output shaft 4 rotates. Here, since the piston 7 rotates integrally with the pulley 3, there is no need for a rotation separation mechanism such as a bearing between the piston 7 and the pulley 3, and only the mass of the rotation separation mechanism will be described later. The inertia when the steel ball 9 retreats is reduced, and the pulley 3 can be smoothly shifted to the idling state.
【0032】出力軸4のトルクが、鋼球9とカム部12
aとの結合度によって決定される設定値以下である間
は、鋼球9とカム部12aとが結合状態に保たれ、入力
軸3のトルクが出力軸4に伝達される。The torque of the output shaft 4 is changed between the steel ball 9 and the cam portion 12.
As long as the value is equal to or less than the set value determined by the degree of coupling with the a, the steel ball 9 and the cam portion 12a are kept in the coupled state, and the torque of the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 4.
【0033】出力軸4のトルクが上記設定値を超えるよ
うになると、カム部12aが鋼球9を後退させて、鋼球
9とカム部12aとが非結合状態に変化し、プーリー3
が空転し、プーリー3のトルクは、出力軸4に伝達され
なくなる。ここで、鋼球9の後退は、プッシャーピン
8、ピストン7の質量が比較的小さく、慣性が小さいた
め、瞬時に行なわれることとなる。従って、プーリー3
の空転状態への移行は、極めて円滑に行なわれる。When the torque of the output shaft 4 exceeds the set value, the cam portion 12a retreats the steel ball 9, and the steel ball 9 and the cam portion 12a change to a non-coupled state.
Idle, and the torque of the pulley 3 is not transmitted to the output shaft 4. Here, the steel ball 9 is retracted instantaneously because the mass of the pusher pin 8 and the piston 7 is relatively small and the inertia is small. Therefore, pulley 3
The transition to the idling state is performed very smoothly.
【0034】上述したように、本実施例のトルクリミッ
タでは、出力軸4のトルクが設定値を超えるようになる
と、鋼球9が瞬時に後退し、プーリー3が空転状態に円
滑に移行できる。このため、トルクリミッタを高速のね
じ締付け作業に使用した場合、従来のトルクリミッタで
は、図2(A) に示すように、ねじが破壊されるのを防止
するために、ねじが着座する前に出力軸の回転数を低下
させ、この低速回転数でねじ締付けを終了させる必要が
あり、このため、作業時間が長時間となっていたが、本
実施例のトルクリミッタでは、ねじが着座して出力軸4
のトルクが設定値を超えるようになると、プーリー3が
空転状態に円滑に移行できるため、図2(B) に示すよう
に、ねじが着座するまで出力軸4を高速回転させること
ができ、このため、作業時間を短縮させることができ
る。なお、図1(B) に示すように、ハウジング1にピス
トン7の軸方向位置を検出する位置センサ15を配設
し、位置センサ15がピストン7の変位を検出したとき
タイミングベルト2を停止させるようにすれば、プーリ
ー3の回転時に鋼球9がカム部12aを打撃することに
よる異音、摩耗等を防止することができる。As described above, in the torque limiter of this embodiment, when the torque of the output shaft 4 exceeds the set value, the steel ball 9 retreats instantaneously, and the pulley 3 can smoothly shift to the idling state. For this reason, when the torque limiter is used for a high-speed screw tightening operation, as shown in FIG. 2 (A), in order to prevent the screw from being broken, the conventional torque limiter has to be mounted before the screw is seated. It was necessary to reduce the rotation speed of the output shaft and terminate the screw tightening at this low rotation speed, and thus the working time was long, but in the torque limiter of this embodiment, the screw was seated. Output shaft 4
When the torque exceeds the set value, the pulley 3 can smoothly shift to the idling state, and as shown in FIG. 2B, the output shaft 4 can be rotated at high speed until the screw is seated. Therefore, the working time can be reduced. As shown in FIG. 1 (B), a position sensor 15 for detecting the axial position of the piston 7 is provided in the housing 1, and the timing belt 2 is stopped when the position sensor 15 detects the displacement of the piston 7. By doing so, it is possible to prevent noise, abrasion, and the like caused by the steel ball 9 hitting the cam portion 12a when the pulley 3 rotates.
【図1】一実施例に係るトルクリミッタの断面図FIG. 1 is a sectional view of a torque limiter according to one embodiment.
【図2】同トルクリミッタの効果を説明するためのグラ
フFIG. 2 is a graph for explaining the effect of the torque limiter.
【図3】従来のトルクリミッタの断面図FIG. 3 is a sectional view of a conventional torque limiter.
【図4】他の従来のトルクリミッタの断面図FIG. 4 is a sectional view of another conventional torque limiter.
3 入力軸(プーリー) 4 出力軸 5 トルク設定部材 7 ピストン 7b 空気通路 9 ボール(鋼球) 12a カム(カム部) Reference Signs List 3 input shaft (pulley) 4 output shaft 5 torque setting member 7 piston 7b air passage 9 ball (steel ball) 12a cam (cam portion)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23P 19/06 B25B 23/157 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23P 19/06 B25B 23/157
Claims (2)
材と、 を備え、 前記出力軸のトルクが前記結合度にもとづいて定まる設
定値を超えると、前記入力軸、出力軸間が結合状態から
非結合状態に変化するトルクリミッタにおいて、 前記トルク設定部材を、 流体圧力の大きさに応じて前記結合度を無段階に決定
し、かつ、静圧軸受により入力軸と一体となって回転す
る構成としたことを特徴とするトルクリミッタ。1. An input shaft, an output shaft, and a torque setting member for determining a degree of coupling between the input shaft and the output shaft, wherein a torque of the output shaft is set based on the degree of coupling. If it exceeds, in the torque limiter in which the input shaft and the output shaft change from the connected state to the non-coupled state, the torque setting member is determined steplessly according to the magnitude of the fluid pressure, and A torque limiter characterized by being configured to rotate integrally with an input shaft by a hydrostatic bearing.
合しており、前記トルク設定部材は、前記静圧軸受によ
り回転可能及び摺動可能に支持されたピストンを有し、
前記静圧軸受を構成する流体の給排気経路の切替えによ
って前記カムと前記ボールとの結合度を変化させること
を特徴とするトルクリミッタ。2. The output shaft and the input shaft according to claim 1, wherein the output shaft and the input shaft are connected by a cam and a ball, and the torque setting member is rotatably and slidably supported by the hydrostatic bearing. Having a piston,
A torque limiter, wherein a degree of coupling between the cam and the ball is changed by switching a supply / exhaust path of a fluid constituting the hydrostatic bearing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01679194A JP3326951B2 (en) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | Torque limiter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01679194A JP3326951B2 (en) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | Torque limiter |
Publications (2)
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---|---|
JPH07223133A JPH07223133A (en) | 1995-08-22 |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
JP4516434B2 (en) * | 2005-01-25 | 2010-08-04 | 本田技研工業株式会社 | Multi-axis temporary tightening tool |
JP7091415B2 (en) * | 2020-10-12 | 2022-06-27 | 住友金属鉱山シポレックス株式会社 | Drilling equipment for lightweight cellular concrete panels |
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1994
- 1994-02-10 JP JP01679194A patent/JP3326951B2/en not_active Expired - Fee Related
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