JP5162753B2 - トルクリミッタ - Google Patents

Description

この発明は、例えば複写機やプリンター・ファクシミリ等の給紙分離装置に用いられるトルクリミッタに関する。

従来のトルクリミッタが、たとえば、特許第３３１６７９３号公報（特許文献１）や特許第３３１６７９４号公報（特許文献２）に記載されている。同公報によれば、トルクリミッタにおいて、永久磁石と永久磁石を保持する摺動性樹脂との固着は、接着剤をもちいて行われている。

また、特開２００４−２３９３５７号公報（特許文献３）や、特開２００２−５１８８号公報（特許文献４）によれば、永久磁石と軸の固着廻り止め手段として、挿入または圧入で物理的に勘合する方法もある。
特許第３３１６７９３号公報（段落番号０００９等） 特許第３３１６７９４号公報（段落番号０００８等） 特開２００４−２３９３５７号公報（段落番号００１１等） 特開２００２−５１８８号公報（段落番号００１１等）

トルクリミッタは、樹脂部材を主体で構成されているため、従来は、その組立てには、圧入、溶着、引っ掛けを有する嵌め込みが行われている。ハウジングと蓋の固着においては、圧入の場合は両者に圧力がかかってしまう。溶着の場合は被溶着物に合わせた専用のホーンが必要となる。また、溶着時には条件設定を慎重に行わないと超音波のストレスによりクラックが発生する。製品設計においても、強度を考慮した形状、寸法が必要になる。このような問題を避けるために、蓋とハウジングとを嵌め込み形式とする場合がある。

図５は、フック１０２を有する蓋１０１をハウジング１０３に嵌め込む形式のトルクリミッタ１００を示す図である。ここでは、ハウジング１０３内に設けられるロータ軸部分については図示を省略している。図５を参照して、蓋１０１はその下部にフック１０２を有し、このフック１０２がハウジング１０３の外周に設けられた孔１０４に係合される。このような形式のトルクリミッタにおいては、ハウジング１０３および蓋１０１にアンダーカット部が生じ、ハウジング１０３および蓋１０１の成形においてスライドを有する金型が必要となり、費用がかさむ。

この発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、手間とコストをかけることなく製造できるトルクリミッタを提供することを目的とする。

この発明に係る、トルクリミッタは、円筒状外周部を有する第１回転体と、円筒状外周部に対向する円筒状内周部を有し、第１回転体と同軸状で互いに対して相対的に回転可能に設けられた第２回転体とからなり、第１回転体の円筒状外周部および第２回転体の円筒状内周部のいずれか一方には永久磁石が、いずれか他方にはヒステリシス材である。第２回転体は軸方向の一端側に開口部を有し、開口部を塞ぐ蓋と、第２回転体の開口部近傍の内周部に突出して設けられた突出部とを含み、蓋は、突出部で保持される。

この発明においては、蓋は、第２回転体の開口部近傍の内周部に設けられた突出部で保持されるため、蓋を保持するために第２回転体に孔を設ける必要が無い。

その結果、スライドを有する金型等が不用となり、手間とコストを削減できる。

好ましくは、第２回転体の内周部に設けられる永久磁石またはヒステリシス材は、第１回転体側に突出して設けられ、蓋は、第２回転体の内周部に突出して設けられた永久磁石またはヒステリシス材と突出部とで保持される。

さらに好ましくは、第２回転体の開口部近傍の内周部には、内周面に沿った溝が設けられ、蓋は溝で保持される。この場合、蓋の外径は第２回転体の内周部の径よりも大きくてもよい。

この発明の一つの実施の形態によれば、蓋の外径は第２回転体の内周部の径よりも小さい。

突出部は第２回転体の内周部において、軸方向内部から開口部側に向かって滑らかに突出していてもよいし、突出部の断面は半円形状であってもよい。

また、突出部は、開口部の周囲に連続して設けられてもよいし、断続的に設けられてもよい。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施の形態に係るトルクリミッタ１０を示す要部断面図である。図１を参照して、トルクリミッタ１０は、図示のない駆動用のシャフトに止めネジ（図示なし）を介して一体的に回転するようにされた、円筒状外周部を有する第１回転体１１と、第１回転体１１の円筒外周部に対向する円筒状内周部を有する第２回転体２０とを含む。

第１回転体１１は、ロータ軸１２と、ロータ軸１２の外周部にインサート成形等により設けられた円筒状の永久磁石１３とを含む。

第２回転体２０は、ハウジング２１と蓋２２とを含む。ハウジング２１と蓋２２とは、第１回転体１１と、軸摺動部１４ａ，１４ｂで摺動する。ハウジング２１の内周面には、円筒状の永久磁石１３の外周部に対向する円筒体であるヒステリシス材（半硬質磁石）２３が設けられている。ヒステリシス材２３は、ハウジング２１の内周面にインサート成形されており、ハウジング２１の内周面からロータ軸方向に突出している。また、その軸方向の長さは、永久磁石１３の長さに等しい。

ハウジング２１はその一方端に円形の開口部２４を有し、開口部２４は、軸方向に突出した突出部２５で構成されている。図２（Ａ）は、図１においてＩＩで示す部分の拡大図であり、図３は、図１において、矢印ＩＩＩ-ＩＩＩで示す部分の矢視図である。図２（Ａ）に示すように、突出部２５は、断面が半円形状である。蓋２２はこの突出部２５の半円形状に沿って嵌め込み後固定する構造とする。すなわち、蓋２２は、この突出部２５と、ハウジング２１の内周面から軸方向に突出しているヒステリシス材２３とで挟まれて固定される。また、この突出部２５は開口部２４全体に設けられてもよいし（図３（Ａ））、円周上に断続的に設けてもよい（図３（Ｂ））。

蓋２２は全体として円錐台形状であり、下部に円柱状部を有するため、突出部２５の傾斜に沿って容易にこの間に嵌め込まれる。また、円錐台の上面の径は突出部２５によって形成される開口部の開口寸法より小さく、下面の径は突出部２５によって形成される開口部の開口寸法より大きく、ハウジング２１の内周部の径よりも小さい。

以上のように、この実施の形態においては、ハウジング２１を、スライド構造をとらなくても成形可能な形状としたため、金型のコストを抑えることができるとともに、脱型作業も容易になる。

この場合、ハウジング２１の内周に設けられた突出部２５はアンダーカットとなり、成形工程において脱型不良となる。しかしながら、この場合は、ハウジング２１を形成する樹脂とその金型の境界にヒステリシス材２３を配置することにより、アンダーカットを設けても脱型可能となる。これは、ヒステリシス材２３がハウジング２１の内周部に突出しているため、アンダーカットの量をへらせることや、ヒステリシス材２３は金型と溶着しないため、ヒステリシス材２３と一体になったハウジング２１を金型から取り出すのが容易であるためである。

また、上記のように蓋２２とハウジング２１との溶着工程が不要となり、ハウジング２１、蓋２２、ロータ軸１２の樹脂部位を同材質でも異材質でも選択可能となった。特に、蓋２２とロータ軸１２とが同材質の場合は、ハウジング２１と蓋２２の溶着時に摺動部が影響を受け好ましくなかったが、この構成であればそのような心配もない。

なお、この突出部の形状は図２（Ａ）に示したものに限らず、図２（Ｂ）に示すように、軸方向内部側のみにＲ形状が設けられていてもよい。

次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図４（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の他の実施の形態に係る蓋２２を保持する構成を示す図であり、先の実施の形態における図２（Ａ）および（Ｂ）に対応する。先の実施の形態においては、蓋２２は突出部２５と、ハウジング２１の内周面から軸方向に突出しているヒステリシス材２３とで挟まれて保持されていた。これに対して、この実施の形態においては、ハウジング２１の内周面には突出部２５から連続して形成された溝２６が設けられる。ここで、蓋２２の下面の径をハウジング２１の内周部の径よりも大きくすれば、蓋２２は溝２６で保持される。この構成であれば、蓋２２はこの溝２６で保持されるため、蓋２２の位置決めが確実になる。

なお、ここでは、溝２６の軸方向下端部はヒステリシス材２３の上端部に一致しているが、これは一致していなくてもよい。

また、上記実施の形態においては、ハウジング２１の内周部に突出して設けられたヒステリシス材と突出部とで蓋を保持する場合について説明したが、これに限らず、蓋をハウジングの内周部、または内周部に設けられた溝で保持できる構成であればよく、ハウジングの開口部近傍に、軸方向に相互に間隔を開けた突出部または溝を形成し、これによって形成された保持部で蓋を勘合するようにしてもよい。

また、その形状も成形時を考慮して脱型方向に対してＲ形状、または滑らかに突出した形状であればよい。

また、上記実施の形態においては、ハウジングの内周部にヒステリシス材を設けた場合について説明したが、これに限らず、ハウジングの内周部に永久磁石を設けても同様である。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係るトルクリミッタは、手間とコストのかけることなく製造が可能であるため、トルクリミッタとして有利に使用される。

この発明の一実施の形態に係るトルクリミッタの断面図である。 図１においてＩＩで示した部分の拡大図である。 図１においてＩＩＩ−ＩＩＩで示した部分の矢視図である。 図１においてＩＩで示した部分の他の実施例を示す図である。 従来のトルクリミッタを示す図である。

符号の説明

１０ トルクリミッタ、１１ 第１回転体、１２ ロータ軸、１３ 永久磁石、２０ 第２回転体、２１ ハウジング、２２ 蓋、２３ ヒステリシス材、２４ 開口部、２５ 突出部、２６ 溝。

Claims (5)

1. 円筒状外周部を有する第１回転体と、前記円筒状外周部に対向する円筒状内周部を有し、前記第１回転体と同軸状で互いに対して相対的に回転可能に設けられた第２回転体とからなり、前記第１回転体の円筒状外周部および前記第２回転体の円筒状内周部のいずれか一方には永久磁石が、いずれか他方にはヒステリシス材が設けられるトルクリミッタであって、
   前記第２回転体は軸方向の一端側に開口部を有し、
   前記開口部を塞ぐ蓋と、
   前記第２回転体の前記開口部近傍の内周部に突出して設けられた突出部とを含み、
   前記蓋は、前記突出部で保持され、
   前記第２回転体の内周部に設けられる永久磁石またはヒステリシス材は、前記第１回転体側に突出して設けられ、
   前記蓋は、前記第２回転体の内周部に突出して設けられた永久磁石またはヒステリシス材と前記突出部とで保持され、
   前記蓋の外径は前記第２回転体の内周部の径よりも小さい、トルクリミッタ。
2. 前記突出部は第２回転体の内周部において、軸方向内部から前記開口部側に向かって滑らかに突出する、請求項１に記載のトルクリミッタ。
3. 前記突出部の断面は半円形状である、請求項１または２に記載のトルクリミッタ。
4. 前記突出部は、前記開口部の周囲に連続して設けられる、請求項１から３のいずれかに記載のトルクリミッタ。
5. 前記突出部は、前記開口部の周囲に断続的に設けられる、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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