JP3827436B2 - トルクリミッタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ等の事務機における紙搬送部などに用いられるトルクリミッタに関するもである。
【0002】
【従来の技術】
上記のごとき事務機において、従来から用いられているばね式トルクリミッタとして、図4に示すごときものが知られている(特開平5−26256号公報参照)。このトルクリミッタは、内輪1と、その外径面に所要の緊縛力をもって装着されたコイルばね2と、そのコイルばね2の外側をカバーすると共に、内輪1に回転自在に嵌合された外部部材3及び上記外部部材3に所要の回転方向の摩擦力をもって嵌合された蓋4とから成るものである。
【0003】
上記のコイルばね2は、小径部2aと大径部2bを有する。小径部2aが内輪1に対し所要の緊縛力を持つことによりトルク発生部となり、大径部2bがトルク調整部となる。上記コイルばね2の両端のフック5、5’は、それぞれ該コイルばね2の中心線と平行かつ外向きに屈曲形成され、小径部2a側のフック5は外部部材3の内端面に設けられ係合穴6に係合される。また、大径側のフック5’は、蓋4の内面に設けられた係合穴6’に係合される。
【0004】
上記のトルクリミッタは、内輪1が外部部材3に対しコイルばね2の巻き方向に回転すると、コイルばね2が内輪1の回転方向に引き連られる、いわゆる連れ回りを生じ、これにより小径部2aに拡径方向の力が作用する。そのため、小径部2aの緊縛力が制限され、内輪1は一定のトルクを発生しながら回転する。
【0005】
これに対し内輪1が上記と反対方向に回転すると、その方向にコイルばね2の連れ回りが生じ、小径部2aに縮径方向の力が作用するため、緊縛力が増大し、内輪1をロックさせる。また、トルク値の調整は蓋4を回転させ、大径部2bの径の変化を小径部2aに及ぼし、該小径部2aの緊縛力を変化させることにより行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のトルクリミッタは、コイルばね2が2段の直径を持ち、大径部2bにおいてトルクを調整するようになっており、部品に対する厳しい精度の要求はないので、量産に適した構造であるといえる。
【0007】
しかし、最近の市場の要求に伴って、製品の小型化がはかられ、特にトルクリミッタに隣接するローラの小型化によって、より小型のトルクリミッタが要求されるようになり、上記のごとき構造では対応が困難になってきた。
【0008】
そこで、この発明はコイルばねの径が小さく、しかも微妙なトルク調整が可能なトルクリミッタを提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、内輪と、その外径面に所要の緊縛力をもって装着されたコイルばねと、上記コイルばねの外側をカバーすると共に、上記内輪に相対回転可能に嵌合された外部部材と、上記外部部材と上記内輪との間に嵌着された蓋とから成り、上記コイルばねの両端に設けた各フックをそれぞれ上記外部部材の係合穴と、蓋の係合穴に係合せしめ、上記内輪と外部部材の相対回転により上記内輪と上記コイルばねとの間に所要のトルクを生じさせ、上記蓋の回転により上記コイルばねの緊縛力を変化させてトルク値の調整を行うようにしたトルクリミッタにおいて、上記コイルばねを上記内輪にそれぞれ内輪との間でトルクを発生させるべく所要の締め代をもって装着される同一巻き方向のトルク発生用ばねとトルク調整用ばねとにより形成し、上記トルク調整用ばねを上記の蓋側に配置し、そのトルク調整用ばねの一端のフックを上記蓋の係合穴に係合せしめると共にトルク発生用ばねの一端のフックを上記外部部材の係合穴に係合せしめ、上記両方のばねの内端相互を突合わせ、上記トルク調整用ばねのねじり剛性を上記トルク発生用ばねのそれより小さく設定した構成としたものである。
【0010】
上記のトルク調整用ばねとトルク発生用ばねの内端にそれぞれ突合わせフックを設け、上記突合わせフックを相互に突合わせた構成や、上記トルク調整用ばねとトルク発生用ばねの内端面相互を突合わせた構成をとることもできる。
【0011】
更に、上記トルク調整用ばねの断面積を上記トルク発生用ばねのそれよりも小さくすることにより、前者のねじり剛性を後者のそれより小さく設定した構成をとることもできる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1及び図2に示すように、実施形態のトルクリミッタは前述の従来例と同様に、内輪11と、その内輪11の外径面に所要の緊縛力をもって装着されたコイルばね12と、そのコイルばね12の外側をカバーすると共に、内輪11に回転自在に嵌合された外部部材13、及び上記外部部材13に所要の回転方向の摩擦力をもって嵌合された蓋14とから成るものである。
【0013】
上記の内輪11は、その中央部にコイル装着部15が形成され、そのコイル装着部15の一端に外部部材13と嵌合する一段小径の嵌合部20が設けられ、また他端にも一段小径の入側小径部16が設けられる。入側小径部16に蓋14が微小な間隙をもって嵌合される。
【0014】
外部部材13は上記の嵌合部20側の内端面に軸方向の係合穴17が設けられると共に、他端の内周面に周方向の係合溝18が設けられる。
【0015】
また、蓋14は、外周面に形成された段部19が外部部材13の端面に係合すると共に、内周の段部21が内輪11のコイル装着部15の段部の端面に対向する。上記の段部19、21の間に差込み部22が設けられ、さらにその差込み部22の外周面にリブ23が設けられる。、このリブ23が前記の係合溝18に係合される。また、段部21に軸方向の係合穴24が設けられる。
【0016】
コイルばね12は、同一巻き方向(図示の場合右巻き)及び同一の内径をもったトルク発生用ばね12aとトルク調整用ばね12bとから構成され、トルク発生用ばね12aが内輪11の係合穴17側に配置され、トルク調整用ばね12bが係合穴24側に配置される。トルク発生用ばね12aの外端にフック25が設けられ、前記の係合穴17に係合される。またトルク調整用ばね12bの外端にフック26が設けられ、前記の係合穴24に係合される。上記の両ばね12aと12bの内端には、図2に示すように、それぞれ外向きに屈曲された突合わせフック27、28が設けられ、相互に突合わされる。
【0017】
トルク調整用ばね12bの断面積は、トルク発生用ばね12aの断面積より小さく形成され、これによりトルク調整用ばね12bのねじり剛性をトルク発生用ばね12aのねじり剛性より小さくなるように設定している。また、両方のばね12a,12bの締め代は、両方合わせて目的とする設定トルク値よりもやや大き目のトルク値が得られる大きさとする。
【0018】
上記の両方のばね12a,12bは図示の場合、線材を密着させた密着ばねで示しているが、図3(a)に示すようにピッチ巻きでもよい。また、両方のばね12a,12bの内端相互の突き合わせは、図3(b)に示すように、線材の切離し端面31a,31b相互を単に突き合わすだけでもよい。
【0019】
上記のコイルばね12は、内輪11のコイル装着部15の外周面に上述の締め代をもって装着され、両端のフック25、26をそれぞれ係合穴17、24に係合させる。
【0020】
実施形態のトルクリミッタは以上のごときものであり、その使用に際しては、内輪11の内径に軸を挿通させると共に、その軸に設けられたピンに内輪11の凹所32を係合させる。また、外部部材13の端面に設けた一対の係合突起33、33に歯車その他の回転部材を係合させる。
【0021】
いま、内輪11がコイルばね12の巻き方向(図示の場合、右方向)に回転するとすると、コイルばね12の各ばね12a,12bがその回転方向に引き連られる、いわゆる連れ回りを生じ、これによりトルク調整用ばね12b及びトルク発生用ばね12aにそれぞれ拡径方向の力が作用するため、それぞれの緊縛力が制限され、内輪11は一定のトルクを発生しながら回転する。これに対し、内輪11が上記と逆方向に回転すると、その方向に各ばね12a,12bの連れ回りが生じ、緊縛力が増大する。この場合、トルク発生用ばね12aのフック25が外部部材13の係合穴17に係合されているため、内輪11はそのコイルばね12aの緊縛力によりロックされる。すなわち、上記のトルクリミッタは一方向トルクリミッタとして作用する。
【0022】
トルクの調整を行うに際し、蓋14を適宜な工具によりコイルばね12の巻方向に回転させると、その回転角度のほとんどが、ばね剛性の小さいトルク調整用ばね12bの巻き戻し角度として消費され、トルク発生用ばね12aに対しては、僅かしか作用しない。これは、ばね12a,12bの巻き戻し角度の大きさの比が、ばねのねじり剛性の比と反比例する関係にあることよによる。これにより、トルク値の発生はねじり剛性の大きいトルク発生用ばね12aが支配することになるが、該ばね12aの巻き戻し量は少ないので、トルク値は僅かしか変化しない。言い換えれば、蓋14の大きな回転角にもかかわらず、トルク値が僅かしか変化しないことになる。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、トルク調整用ばねとトルク発生用ばねとがともに内輪に密着する小径のばねにより構成されるため、トルクリミッタが小型化される効果がある。また、トルク調整用ばねのねじり剛性がトルク発生用ばねに比べて小さく設定されるので、蓋の大きな回転角度にかかわらず、微妙なトルク調整が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の断面図
【図2】同上の分解斜視図
【図3】(a)コイルばねの変形例の分解斜視図
(b)コイルばねの他の変形例の一部分解斜視図
【図4】従来例の断面図
【符号の説明】
11 内輪
12 コイルばね
12a トルク発生用ばね
12b トルク調整用ばね
13 外部部材
14 蓋
15 コイル装着部
16 入側小径部
17 係合穴
18 係合溝
19 段部
20 嵌合部
21 段部
22 差込み部
23 リブ
24 係合穴
25、26 フック
27、28 突合わせフック
31a,31b 切離し端面
32 凹所
33 係合突起
Claims (4)
- 内輪と、その外径面に所要の緊縛力をもって装着されたコイルばねと、上記コイルばねの外側をカバーすると共に、上記内輪に相対回転可能に嵌合された外部部材と、上記外部部材と上記内輪との間に嵌着された蓋とから成り、上記コイルばねの両端に設けた各フックをそれぞれ上記外部部材の係合穴と、蓋の係合穴に係合せしめ、上記内輪と外部部材の相対回転により上記内輪と上記コイルばねとの間に所要のトルクを生じさせ、上記蓋の回転により上記コイルばねの緊縛力を変化させてトルク値の調整を行うようにしたトルクリミッタにおいて、上記コイルばねを上記内輪にそれぞれ内輪との間でトルクを発生させるべく所要の締め代をもって装着される同一巻き方向のトルク発生用ばねとトルク調整用ばねとにより形成し、上記トルク調整用ばねを上記の蓋側に配置し、そのトルク調整用ばねの一端のフックを上記蓋の係合穴に係合せしめると共にトルク発生用ばねの一端のフックを上記外部部材の係合穴に係合せしめ、上記両方のばねの内端相互を突合わせ、上記トルク調整用ばねのねじり剛性を上記トルク発生用ばねのそれより小さく設定したことを特徴とするトルクリミッタ。
- 上記のトルク調整用ばねとトルク発生用ばねの内端にそれぞれ突合わせフックを設け、上記突合わせフックを相互に突合わせたことを特徴とする請求項1に記載のトルクリミッタ。
- 上記トルク調整用ばねとトルク発生用ばねの内端面相互を突合わせたことを特徴とする請求項1に記載のトルクリミッタ。
- 上記トルク調整用ばねの断面積を上記トルク発生用ばねのそれよりも小さくすることにより、前者のねじり剛性を後者のそれより小さく設定したことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のトルクリミッタ。
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