JP3827436B2 - トルクリミッタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【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
【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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| JP08431798A JP3827436B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | トルクリミッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08431798A JP3827436B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | トルクリミッタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11280783A JPH11280783A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3827436B2 true JP3827436B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=13827146
Family Applications (1)
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| JP08431798A Expired - Fee Related JP3827436B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | トルクリミッタ |
Country Status (1)
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| JP5361451B2 (ja) * | 2009-03-03 | 2013-12-04 | トックベアリング株式会社 | トルクリミッタ及びその組み付け方法 |
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1998
- 1998-03-30 JP JP08431798A patent/JP3827436B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11280783A (ja) | 1999-10-15 |
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