JP5491659B1 - Torque control device - Google Patents

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Abstract

【課題】過負荷が発生した場合にスチールボールが押圧力を受けた状態で制止用の窪みから出入りを繰り返する。
【解決手段】環状形スプリング4の外周には、受感体7が配置され、受感体7は、環状形スプリング4を包囲し、内周は環状形スプリング4のフランジ部5とスキマバメ状態で嵌合し、その両端は回転軸2に軸受を介して回転可能に装着されており、外周は殻体1の内周に固定されており、受感体7の外周には、環状形スプリング4の両端部のフランジ部5に対応するそれぞれの位置に、位相をずらして円弧状の板バネ9又は複数列並べた弧状のスプリング線が外周に沿って装着されており、板バネ9又は複数列並べた弧状のスプリング線には、感知体10が固着されており、感知体10は、受感体7を貫通して環状形スプリング4のフランジ部5のそれぞれの凹部内に突出していることを特徴とするトルク制御装置を構成する。
【選択図】図1
When a steel ball receives a pressing force in the event of an overload, it repeatedly enters and exits from a depression for restraint.
A receiver 7 is disposed on the outer periphery of the annular spring 4, and the receiver 7 surrounds the annular spring 4, and the inner periphery thereof is in a clearance state with a flange portion 5 of the annular spring 4. The both ends are rotatably mounted on the rotary shaft 2 via bearings, the outer periphery is fixed to the inner periphery of the shell 1, and the annular spring 4 is disposed on the outer periphery of the sensing body 7. Arc springs 9 or a plurality of rows of arcuate leaf springs 9 arranged at different phases are mounted along the outer circumference at positions corresponding to the flange portions 5 at both ends of the leaf springs 9 or rows. The sensor 10 is fixed to the arranged arcuate spring wires, and the sensor 10 passes through the sensor 7 and projects into the respective recesses of the flange portion 5 of the annular spring 4. A characteristic torque control device is configured.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、駆動源である回転軸に挿入され、過負荷が発生した場合にトルクの伝達を解除する機能を果たすトルク制御装置に関するものである。   The present invention relates to a torque control device that is inserted into a rotary shaft that is a drive source and that performs a function of releasing torque transmission when an overload occurs.

トルク伝達を行う接合部分にスチールボールを用いるトルク制御装置は従来から知られている(例えば特許文献1、2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a torque control device that uses a steel ball for a joint portion that transmits torque is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、トルク伝達を行う接合部分に耐熱摩擦板を用いるトルク制御装置についても、従来から知られている(例えば特許文献3、4参照)。
特公平7−6550号公報 特開平7−148669号公報 特許第3378097号公報 特許第3378100号公報
Further, a torque control device that uses a heat-resistant friction plate at a joint portion that transmits torque is also conventionally known (see, for example, Patent Documents 3 and 4).
Japanese Patent Publication No. 7-6550 Japanese Patent Laid-Open No. 7-148669 Japanese Patent No. 3378097 Japanese Patent No. 3378100

前記した文献1、2記載のトルク制御装置では、過負荷が発生した場合にスチールボールが押圧力を受けた状態で制止用の窪みから出入りを繰り返し、出入音が騒音となるばかりでなく、振動や摩擦により装置に損傷をきたす。   In the torque control device described in the above-mentioned documents 1 and 2, when an overload occurs, the steel ball repeatedly enters and exits from the depression for restraining in a state where the steel ball is subjected to a pressing force, and the entrance and exit sound not only makes noise but also vibration. Damage to equipment due to friction.

前記した特許文献3、4記載のトルク制御装置では、過負荷が発生した場合に耐熱摩擦板が押圧力を受けた状態で相互に滑るため、摩擦熱が発生し装置に損傷をきたす。   In the torque control devices described in Patent Documents 3 and 4, when an overload occurs, the heat-resistant friction plates slide against each other in a state of receiving a pressing force, so that frictional heat is generated and the device is damaged.

本発明は、前記の問題を解決することを課題とし、過負荷が発生した場合にスチールボールが押圧力を受けた状態で制止用の窪みから出入りを繰り返さないようにして、騒音、振動、摩擦熱を発生しないようにしたトルク制御装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. In the case where an overload occurs, the steel ball does not repeatedly enter and exit from the restraining recess in a state where the steel ball receives a pressing force, so that noise, vibration, friction An object of the present invention is to provide a torque control device that does not generate heat.

本件出願人が先に出願した特願2012−35845号のトルク制御装置では、過負荷が発生したときに、過負荷を受圧器よりボールまたは凸状の角錐形の部分を介してコイルスプリングによったスラスト軸受に直接受ける構造であるため、回転軸方向に装置が長くなったが、装置を短くし、かつ部品点数を少なくトルク制御装置を提供することを目的とする。   In the torque control device of Japanese Patent Application No. 2012-35845 filed earlier by the present applicant, when an overload occurs, the overload is caused by a coil spring from a pressure receiver via a ball or a convex pyramid portion. However, it is an object of the present invention to provide a torque control device that shortens the device and reduces the number of components.

本発明は、前記の課題を解決するためのトルク制御装置であって、円筒形の殻体内に回転軸を設け、該回転軸の外周に環状形スプリングを嵌合し、該環状形スプリングは、その両端部にはフランジ部が形成されており、該フランジ部の外周には位相をずらせてそれぞれ凹部が設けられて、該凹部には底部に平坦部を形成し、両側面に傾斜角度が相違する側面を形成し、前記フランジ部の間にスプリング部が形成されており、前記フランジ部は、トマリバメ状態で前記回転軸に嵌合され、前記スプリング部は、シマリバメ状態で前記回転軸に嵌合されており、前記環状形スプリングの外周には、受感体が配置され、該受感体は、前記環状形スプリングを包囲し、前記受感体の内周は前記環状形スプリングのフランジ部とスキマバメ状態で嵌合し、前記環状形スプリングの両端は前記回転軸に軸受を介して回転可能に装着されており、前記軸受の外周は前記殻体の内周に固定されており、前記受感体の外周には、前記環状形スプリングの両端部のフランジ部に対応するそれぞれの位置に、位相をずらして円弧状の板バネが外周に沿って装着されており、該板バネには、前記感知体が固着されており、該感知体は、前記受感体を貫通して前記環状形スプリングのフランジ部のそれぞれの凹部内に突出しているトルク制御装置を特徴とする。   The present invention is a torque control device for solving the above-mentioned problems, wherein a rotating shaft is provided in a cylindrical shell, and an annular spring is fitted to the outer periphery of the rotating shaft, Flange parts are formed at both ends, and recesses are provided on the outer periphery of the flange part with a phase shift. The recesses have a flat part at the bottom, and the inclination angles are different on both sides. A spring portion is formed between the flange portions, and the flange portion is fitted to the rotary shaft in a torsional state, and the spring portion is fitted to the rotary shaft in a squeeze state A receiver is disposed on an outer periphery of the annular spring, the receiver surrounds the annular spring, and an inner periphery of the receiver has a flange portion of the annular spring. Mates in the clearance state Both ends of the annular spring are rotatably mounted on the rotating shaft via bearings, and the outer periphery of the bearing is fixed to the inner periphery of the shell body. Arc-shaped leaf springs are mounted along the outer periphery at different positions corresponding to the flanges at both ends of the annular spring, and the sensor is fixed to the leaf springs. The sensor is characterized by a torque control device that penetrates the sensor and protrudes into the respective recesses of the flange portion of the annular spring.

本発明は、前記の課題を解決するためのトルク制御装置であって、板バネ又は弧状のスプリング線を複数列並べ、該板バネ又は複数列並べた弧状のスプリング線の外周を摺接して回動する補助部材が配置されていることを特徴とする構成を採用する。   The present invention provides a torque control device for solving the above-described problems, in which a plurality of plate springs or arc-shaped spring wires are arranged in a row, and the outer periphery of the plate spring or the arc-shaped spring wires arranged in a plurality of rows is slidably contacted. The structure characterized by arrange | positioning the auxiliary member which moves is employ | adopted.

本発明は、前記の課題を解決するためのトルク制御装置であって、補助部材には、トルク調整ダイヤルが固着されて、該トルク調整ダイヤルは、殻体の端部の外周に回動可能に装着されていることを特徴とする構成を採用する。   The present invention is a torque control device for solving the above-mentioned problems, wherein a torque adjustment dial is fixed to the auxiliary member, and the torque adjustment dial can be rotated on the outer periphery of the end portion of the shell. A configuration characterized by being mounted is adopted.

本発明は、前記の課題を解決するためトルク制御装置であって、円筒形の殻体内に回転軸を設け、該回転軸の外周に環状形スプリングを嵌合し、該環状形スプリングは、その両端部にはフランジ部が形成されており、一端のフランジ部の外周には傾斜した側面を形成した凹部が設けられて、他端のフランジ部の外周には位相をずらせて傾斜しない側面を形成した凹部が設けられており、前記フランジ部の間にスプリング部が形成されており、該フランジ部は、トマリバメ状態で前記回転軸に嵌合され、前記スプリング部は、シマリバメ状態で前記回転軸に嵌合されており、前記環状形スプリングの外周には、受感体が配置され、該受感体は、前記環状形スプリングを包囲し、内周は前記環状形スプリングのフランジ部とスキマバメ状態で嵌合し、前記環状形スプリングの両端は軸受を介して前記回転軸に回転可能に装着されており、前記軸受の外周は前記殻体の内周に固定されており、前記受感体の外周には、前記環状形スプリングの一端部のフランジ部に対応する位置にのみ円弧状の板バネが外周に沿って装着されており、前記板バネには、感知体が固着されており、該感知体は、前記受感体を貫通して前記環状形スプリングのフランジ部の傾斜した側面を形成した凹部内に突出して配置されており、他端部のフランジ部に対応する位置には、直接感知ストッパーが固着されており、前記フランジ部の凹部内に凹部の側面とは間隔を隔てて突出していることを特徴とする構成を採用する。   The present invention is a torque control device for solving the above-mentioned problems, wherein a rotating shaft is provided in a cylindrical shell, and an annular spring is fitted around the outer periphery of the rotating shaft, Flange parts are formed at both ends, and concave parts with inclined side surfaces are provided on the outer periphery of the flange part at one end, and side surfaces that are not inclined by shifting the phase are formed on the outer periphery of the flange part at the other end. A recessed portion is provided, and a spring portion is formed between the flange portions. The flange portion is fitted to the rotating shaft in a swivel state, and the spring portion is fitted to the rotating shaft in a swivel state. The ring-shaped spring is disposed on the outer periphery of the ring-shaped spring, and the sensor body surrounds the ring-shaped spring, and the inner periphery of the ring-shaped spring is in a clearance state with the flange portion of the ring-shaped spring. Mating The both ends of the annular spring are rotatably mounted on the rotary shaft via bearings, the outer periphery of the bearing is fixed to the inner periphery of the shell body, An arc-shaped leaf spring is attached along the outer periphery only at a position corresponding to the flange portion at one end of the annular spring, and a sensing body is fixed to the leaf spring. It is disposed so as to protrude through a recess that forms an inclined side surface of the flange portion of the annular spring through the sensor, and a direct detection stopper is fixed at a position corresponding to the flange portion at the other end. The structure is characterized in that it protrudes into the recess of the flange portion with a distance from the side surface of the recess.

本発明は、前記の課題を解決するためトルク制御装置であって、受感体と回転軸の間の軸受は、オイルレスメタル又はニードルベアリングで構成されている。   The present invention is a torque control device for solving the above-mentioned problems, and the bearing between the sensor and the rotating shaft is composed of an oilless metal or a needle bearing.

過負荷が発生してトルクの伝達を絶たれる場合に、感知体が環状形スプリングのフランジ部の外周の凹部から離脱し、回転軸と受感体とが相対的に空転し、環状形スプリングのフランジ部の外周の凹部から離脱した感知体は過負荷が解消されない限り、凹部に戻ることがない。
したがって、従来例のように部材が窪みから連続的に繰り返し出入りして、異音や振動を発生したり、不都合な部品化の摩擦による発熱により高温となることもないトルク制御装置となった。
When an overload occurs and torque transmission is interrupted, the sensing element is released from the concave portion on the outer periphery of the flange portion of the annular spring, and the rotating shaft and the sensing body are relatively idle, and the annular spring The sensing element detached from the concave portion on the outer periphery of the flange portion does not return to the concave portion unless the overload is eliminated.
Therefore, as in the conventional example, the member is continuously and repeatedly entered and exited from the recess to generate an abnormal noise and vibration, or a torque control device that does not become high temperature due to heat generation due to inconvenient part friction.

本発明は、部品点数が少ないトルク制御装置となった。   The present invention is a torque control device with a small number of parts.

回転軸と受感体との嵌合部には、軽負荷の場合はオイルレスメタルで構成されたブッシュ、重負荷の場合はニードルベアリングで構成されたブッシュを備えているので、両者が相対的に空転した場合の発熱を防げるトルク制御装置となった。   The fitting part between the rotating shaft and the sensor is equipped with a bush made of oilless metal for light loads and a bush made of needle bearings for heavy loads. It became a torque control device that can prevent heat generation when idling.

比較的小径の円筒形であるばかりでなく、軸方向にも短くコンパクトであるため、従来のボール盤のスピンドルに簡単に装着することができるトルク制御装置となった。   Since it is not only a relatively small cylindrical shape but also short and compact in the axial direction, it has become a torque control device that can be easily mounted on the spindle of a conventional drilling machine.

次に、本発明のトルク制御装置について、実施例を挙げて図面を参照して説明する。   Next, the torque control device of the present invention will be described with reference to the drawings by way of examples.

図1は、装置全体の断面図である。
これらの図に示すように、円筒形の殻体1の回転中心に入力軸である回転軸2が挿入されている。
FIG. 1 is a sectional view of the entire apparatus.
As shown in these drawings, a rotation shaft 2 as an input shaft is inserted at the rotation center of a cylindrical shell 1.

回転軸2は、図示しない駆動源である回転軸に挿入できる構成となっている。
殻体1の外周にはギヤーまたはウオームギャーからなる被駆動体であるトルク伝達手段3が嵌着されている。
The rotating shaft 2 is configured to be inserted into a rotating shaft that is a drive source (not shown).
On the outer periphery of the shell 1, torque transmitting means 3 which is a driven body made of a gear or worm gear is fitted.

回転軸2が駆動されると後述するトルクを制御する手段を介して出力軸である被駆動体であるトルク伝達手段3が駆動されるトルク制御装置である。   When the rotary shaft 2 is driven, the torque control device is driven by torque transmitting means 3 that is a driven body that is an output shaft through means for controlling torque described later.

以下、トルクを制御する手段について詳細に説明する。
回転軸2の外周には、環状形スプリング4が装着されている。
Hereinafter, the means for controlling the torque will be described in detail.
An annular spring 4 is mounted on the outer periphery of the rotating shaft 2.

環状形スプリング4は、本発明において最も重要な構成部材であり、図6〜9に示す形状であたり、その両端部にはフランジ部5が形成されて、フランジ部5の外周には位相をずらしてそれぞれ凹部が設けられ、フランジ部5の間にスプリング部6が形成されている。
スプリングの断面形状については、円形であっても矩形であってもよい。
環状形スプリング4のフランジ部5は、内周が回転軸2の外周と滑り合い相対的に回転可能であり、かつガタのないトマリバメ状態で回転軸2に嵌合されている。
環状形スプリング4のスプリング部6は、内周が回転軸2を締めつけるシマリバメ状態で回転軸2に嵌合されている。
The annular spring 4 is the most important component in the present invention, and has the shape shown in FIGS. 6 to 9, and flange portions 5 are formed at both ends thereof, and the phase is shifted on the outer periphery of the flange portion 5. Recesses are provided, and spring portions 6 are formed between the flange portions 5.
The cross-sectional shape of the spring may be circular or rectangular.
The flange portion 5 of the annular spring 4 is fitted to the rotary shaft 2 in a torsional state in which the inner circumference is slidable relative to the outer circumference of the rotary shaft 2 and is free from backlash.
The spring portion 6 of the annular spring 4 is fitted to the rotary shaft 2 with the inner circumference tightening the rotary shaft 2.

環状形スプリング4の外周には、受感体7が配置されている。
受感体7は、環状形スプリング4を包囲し、内周は環状形スプリング4のフランジ部5とスキマバメ状態で嵌合し、外周は殻体1の内周にシマリバメ状態で嵌合し、さらに固定ピン18により殻体1とは相対的に移動しないよう装着されている。
また、受感体7内周の両端部は、軸受部材8を介して回転軸2に回転可能に装着されている。
この軸受部材8は、図示されている転がり軸受けだけでなく、滑り軸受であるブッシュを具えることができ、ブッシュは、粉末冶金法で作られ、部分的にできた空隙に鉱油、合成油等の油や黒鉛、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を包含させて注油を不要としたオイルレスメタルで構成することもできる。
A sensing body 7 is disposed on the outer periphery of the annular spring 4.
The susceptor 7 surrounds the annular spring 4, the inner periphery is fitted with the flange portion 5 of the annular spring 4 in a skimmed state, the outer periphery is fitted in the inner periphery of the shell 1 in a squeeze state, and The fixing pin 18 is mounted so as not to move relative to the shell 1.
Further, both end portions of the inner periphery of the sensing body 7 are rotatably mounted on the rotary shaft 2 via bearing members 8.
This bearing member 8 can include not only the rolling bearing shown in the figure but also a bush that is a sliding bearing. The bush is made by powder metallurgy, and a mineral oil, a synthetic oil, or the like is formed in a partially formed gap. In addition, a solid lubricant such as oil, graphite, molybdenum disulfide, or the like can be included to make the oilless metal unnecessary.

受感体7の外周には、環状形スプリング4の両端部のフランジ部5に対応するそれぞれの位置に、位相をずらして円弧状の板バネ9が外周に沿って装着されいる。
該板バネ9は、一端が受感体7の外周に固着され、他端が自由に動くことができる自由端をもつ片持梁の状態で装着されている。
その形状は、図11、12に示すとおりである。
On the outer periphery of the sensing body 7, arc-shaped leaf springs 9 are attached along the outer periphery at different positions corresponding to the flange portions 5 at both ends of the annular spring 4.
The leaf spring 9 is mounted in a cantilever state with one end fixed to the outer periphery of the receiver 7 and the other end having a free end that can move freely.
The shape is as shown in FIGS.

板バネ9の自由端には、感知体10が固着されている。
図13に示すとおり、感知体10は、長方形の断面のものとし、先端のみを角錐形としたものである。
感知体10の長方形の断面の部分は、受感体7に設けた貫通孔に半径方向に摺動自在に挿入されている。
感知体10の先端の角錐形の部分は、一側面11が比較的緩い角度の傾斜に形成され、他側面12がそれより急角度の傾斜に形成されている。
該凹部は、一側面22が、感知体10の先端の角錐形の部分の比較的緩い角度の傾斜に対応し、他側面23が、感知体10の先端の角錐形の部分のそれより急角度の傾斜に対応した形状となっている。
位相をずらして設けた二つの凹部の傾斜部は、それぞれ逆の配置となっている。
また、該凹部には、図7、8に示すとおり、底部に平坦部13が形成されていることにより、両側面が回転方向に距離をおく形状となっている。
そして、受感体7の先端の角錐形の部分は、フランジ部5の凹部内に突出し、それぞれの側面が、凹部の側面と接触できる配置となっている。
A sensing body 10 is fixed to the free end of the leaf spring 9.
As shown in FIG. 13, the sensing body 10 has a rectangular cross section, and only the tip has a pyramid shape.
A rectangular cross-section portion of the sensing body 10 is inserted into a through hole provided in the sensing body 7 so as to be slidable in the radial direction.
The pyramid-shaped portion at the tip of the sensor 10 has one side surface 11 formed with a relatively gentle inclination and the other side surface 12 formed with a steeper inclination.
In the recess, one side 22 corresponds to a relatively gentle inclination of the pyramidal portion at the tip of the sensor 10 and the other side 23 is steeper than that of the pyramid at the tip of the sensor 10. It has a shape corresponding to the slope.
The inclined portions of the two concave portions provided with the phases shifted are opposite to each other.
In addition, as shown in FIGS. 7 and 8, the concave portion is formed with a flat portion 13 at the bottom, so that both side surfaces are spaced apart in the rotational direction.
And the pyramid-shaped part of the front-end | tip of the sensing body 7 protrudes in the recessed part of the flange part 5, and it has become the arrangement | positioning which each side surface can contact with the side surface of a recessed part.

板バネ9の外周には、補助部材14が配置されている。
補助部材14は、図5に示すとおりであり、中間部15は円管状であり、両端部16は切欠き部がある円弧状である。
該両端部16が、板バネ9の外周を摺接して回動し、それぞれ板バネ9の外周の一部を押さえる構成となっており、両端部16と板バネ9の外周との相対的な回転位置を変えることにより、両端部16の切欠き部の端部から板バネ9の自由端が突出する距離を調整する。
それにより、片持梁として作用する板バネ9の固定端と自由端とに代えて、板バネ9の自由端に取り付けられた感知体10の押圧力を調整することができる。
An auxiliary member 14 is disposed on the outer periphery of the leaf spring 9.
The auxiliary member 14 is as shown in FIG. 5, the intermediate portion 15 has a circular tube shape, and both end portions 16 have an arc shape with a cutout portion.
The both end portions 16 are configured to slidably contact with the outer periphery of the leaf spring 9 and respectively hold a part of the outer periphery of the leaf spring 9. By changing the rotational position, the distance by which the free end of the leaf spring 9 protrudes from the end of the notch at both ends 16 is adjusted.
Thereby, instead of the fixed end and the free end of the leaf spring 9 acting as a cantilever, the pressing force of the sensing body 10 attached to the free end of the leaf spring 9 can be adjusted.

補助部材14には、ビス17により図10に示すトルク調整ダイヤル21が固着されている。
トルク調整ダイヤル21は、殻体1の端部の外周に回動可能に装着されている。
また、殻体1の外周には、ビス17に対応する位置にトルク調整ダイヤル21を回動させる距離に応じた長孔があけられている。
これにより、装置の外部から容易に伝達トルクを調整することができる。
A torque adjustment dial 21 shown in FIG. 10 is fixed to the auxiliary member 14 with screws 17.
The torque adjustment dial 21 is rotatably mounted on the outer periphery of the end portion of the shell 1.
In addition, a long hole corresponding to the distance by which the torque adjustment dial 21 is rotated at a position corresponding to the screw 17 is formed in the outer periphery of the shell body 1.
Thereby, the transmission torque can be easily adjusted from the outside of the apparatus.

本発明のトルク制御装置において、トルクが正常に伝達されている場合と過負荷が発生してトルクの伝達を絶たれる場合の動作について説明する。   In the torque control device of the present invention, the operation when the torque is normally transmitted and when the overload occurs and the torque transmission is cut off will be described.

まず、トルクが正常に伝達されている場合について説明する。
回転軸2が駆動されると環状形スプリング4は、内周が回転軸2を締めつけるシマリバメ状態に嵌合されていることによりトルクが環状形スプリング4に伝達される。
その際、環状形スプリング4のフランジ部5が感知体10と接触して回転を拘束されているから、環状形スプリング4を締めつける方向にフランジ部5が回動して、環状形スプリング4が回転軸2を締めつけるシマリバメ状態が強くなり、トルクの伝達を確実にする。
トルクは、感知体10から受感体7、殻体1、トルク伝達手段3へと順次伝達される。
First, the case where torque is transmitted normally will be described.
When the rotary shaft 2 is driven, torque is transmitted to the annular spring 4 because the annular spring 4 is fitted in a squeeze state in which the inner periphery tightens the rotary shaft 2.
At that time, since the flange portion 5 of the annular spring 4 comes into contact with the sensing body 10 and is restrained from rotating, the flange portion 5 rotates in the direction in which the annular spring 4 is tightened, and the annular spring 4 rotates. The tightening state of tightening the shaft 2 becomes stronger, and torque transmission is ensured.
Torque is sequentially transmitted from the sensing body 10 to the sensing body 7, the shell 1, and the torque transmission means 3.

つぎに、過負荷が発生してトルクの伝達を絶たれる場合について説明する。
環状形スプリング4に伝達されたトルクが設定値より大きい場合には、感知体10が環状形スプリング4のフランジ部5の外周の凹部から離脱する。
この点について詳細に説明すると、感知体10の先端の角錐形の部分は、トルクを受ける側の一側面11が比較的緩い角度の傾斜に形成されているため、トルクにより発生する半径方向の分力により環状形スプリング4のフランジ部5の外周の凹部から外周方向に押し出され、環状形スプリング4と受感体7と相対的に回転する。
その際、他方のフランジ部5の外周の凹部は、その底部に平坦部13が形成されていることにより、両側面が回転方向に距離をおく形状となっており、感知体10の先端とは間隙ができる位置関係となっている。
したがって、一方の感知体10の先端がフランジ部5の外周の凹部から外周方向に押し出されてしまうまでは、他方の感知体10の先端の角錐形の部分とフランジ部5の外周の凹部の傾斜部とが接触することはない。
Next, a case where torque transmission is interrupted due to an overload will be described.
When the torque transmitted to the annular spring 4 is larger than the set value, the sensing body 10 is detached from the concave portion on the outer periphery of the flange portion 5 of the annular spring 4.
This will be described in detail. Since the pyramid-shaped portion at the tip of the sensing element 10 has a side surface 11 on the side where the torque is received, which is formed at a relatively gentle inclination, the radial direction generated by the torque is reduced. The ring-shaped spring 4 is pushed out from the outer periphery of the flange portion 5 by the force in the outer circumferential direction, and rotates relative to the ring-shaped spring 4 and the sensing body 7.
At this time, the concave portion on the outer periphery of the other flange portion 5 has a shape in which both side surfaces are spaced apart in the rotational direction by forming a flat portion 13 at the bottom thereof. The positional relationship is such that a gap is formed.
Therefore, until the tip of one sensor 10 is pushed out from the outer periphery of the flange 5 in the outer peripheral direction, the inclination of the pyramidal part at the tip of the other sensor 10 and the recess at the outer periphery of the flange 5 is performed. There is no contact with the part.

一方の感知体10が環状形スプリング4のフランジ部5から離脱して、所定のわずかな距離を相対的に回転した後に他方のフランジ部5の凹部の急角度の傾斜と感知体10の先端の角錐形の部分の急角度の傾斜とが接触し、環状形スプリング4と受感体7との相対的な回転を止める。
それと同時に、環状形スプリング4を緩める方向にフランジ部5が回動させる力が発生するため、回転軸2と環状形スプリング4との嵌合が緩み、回転軸2を締めつけるシマリバメ状態の嵌合が、両者の間に隙間ができるスキマバメ状態の嵌合となり、両者が空転してトルクの伝達が断たれる。
したがって、トルクの伝達が断たれるにあたって、従来例のように、過負荷が発生した場合に耐熱摩擦板が押圧力を受けた状態で相互に滑るため、摩擦熱が発生したり、押圧力を受けた状態で制止用の窪みから制止部材が出入りを繰り返して騒音、振動、摩擦熱を発生することがない。
その際、両者の斜面が急角度であるため、トルクにより発生する半径方向の分力が小さいので、感知体10の先端の角錐形の部分が外周方向に押し出されることはない。
After one sensor 10 is detached from the flange portion 5 of the annular spring 4 and relatively rotated a predetermined small distance, the steep angle of the recess of the other flange portion 5 and the tip of the sensor 10 are The sharp inclination of the pyramidal portion comes into contact with each other, and the relative rotation between the annular spring 4 and the sensor 7 is stopped.
At the same time, a force that rotates the flange portion 5 in the direction of loosening the annular spring 4 is generated. Therefore, the fitting between the rotating shaft 2 and the annular spring 4 is loosened, and the fitting in the squeeze state that tightens the rotating shaft 2 is performed. The gap is in a gap-like fit with a gap between them, and both of them slip and the transmission of torque is cut off.
Therefore, when the transmission of torque is interrupted, as in the conventional example, when an overload occurs, the heat-resistant friction plates slide against each other under the pressing force, so that frictional heat is generated or the pressing force is reduced. In the received state, the restraining member does not repeatedly enter and exit from the restraining recess to generate noise, vibration, and frictional heat.
At that time, since the slopes of both are steep, the radial component force generated by the torque is small, so that the pyramid-shaped portion at the tip of the sensing element 10 is not pushed outward.

過負荷が解消された場合には、環状形スプリング4を緩める方向にフランジ部5が回動させる力が発生しなくなるため、環状形スプリング4が元の形状に戻り、感知体10が環状形スプリング4のフランジ部5の外周の凹部に戻る。   When the overload is eliminated, the force for rotating the flange portion 5 in the direction to loosen the annular spring 4 is not generated, so that the annular spring 4 returns to its original shape, and the sensing body 10 becomes the annular spring. It returns to the recessed part of the outer periphery of the 4 flange parts 5. FIG.

また、環状形スプリング4の両端部のフランジ部5の外周に設けられた凹部の傾斜部が、それぞれ逆の配置となっているから、左右いずれの回転方向にも対応することができる。   Moreover, since the inclined part of the recessed part provided in the outer periphery of the flange part 5 of the both ends of the cyclic | annular spring 4 is respectively reverse arrangement | positioning, it can respond to any rotation direction on either side.

実施例2は、図2、3に示したものであり、実施例1との基本的に相違する点は、トルク調整機能を無くし、一方向の回転にのみ対応し、かつ入力軸と出力軸を同軸上に連結した点である。
図11〜16に示したものであり、実施例1との基本的に相違する点は、実施例1では、左右いずれの回転方向にも対応することができる、かつトルク調整機能を具えているのに対して、実施例2では、一方向の回転方向のみに対応し、かつトルク調整機能を具えていないものとした点である。
The second embodiment is shown in FIGS. 2 and 3. The fundamental difference from the first embodiment is that the torque adjustment function is eliminated, the rotation is supported in only one direction, and the input shaft and the output shaft. This is the point where the two are connected on the same axis.
11 to 16, and basically different from the first embodiment, the first embodiment can correspond to either the left or right rotation direction and has a torque adjustment function. On the other hand, the second embodiment corresponds to only one rotational direction and does not have a torque adjustment function.

図2は、装置全体の断面図であり、図3は、図2のA-A断面図である。
実施例1と同一の部分については説明を省略し、相違する点を比較して説明する。
実施例1では、両端部のフランジ部5に対応して感知体10を設けたのに対して、第2実施例では、一端のフランジ部5に対応してのみ感知体10を設け、他端のフランジ部5に対応する部分には、感知ストッパー20を設ける。
感知体10の先端の角錐形の部分の傾斜角度は、両側面共に同一の角度とし、これに対応してフランジ部5の外周に設けた凹部の形状も両側面共に同一の角度とし、底部には平坦部を形成しない。
感知ストッパー20は、図9に示すとおり、両側面が回転軸に対して直角とし、傾斜しないものとする。
この感知ストッパー20に対応するフランジ部5の外周に設けた凹部の形状も、両側面が回転軸に対して直角の傾斜しないものとし、感知ストッパー20の側面とは間隔を隔てたものとする。
この間隔の大きさは、感知体10の先端の角錐形の部分が、フランジ部5の外周の凹部から外周方向に押し出されるのに必要な回転方向の長さに設定する。
出力軸21は、円筒形の殻体1の回転中心に入力軸である回転軸2とは反対端に回転不能に装着されている。
また、補助部材14は、定位置で固定し、回転しないものとする。
2 is a cross-sectional view of the entire apparatus, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
Description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted, and different points will be compared and described.
In the first embodiment, the sensing body 10 is provided corresponding to the flange portion 5 at both ends, whereas in the second embodiment, the sensing body 10 is provided only corresponding to the flange portion 5 at one end and the other end. A sensing stopper 20 is provided at a portion corresponding to the flange portion 5.
The inclination angle of the pyramidal portion at the tip of the sensor 10 is the same angle on both side surfaces, and the shape of the concave portion provided on the outer periphery of the flange portion 5 is also the same angle on both side surfaces. Does not form a flat part.
As shown in FIG. 9, the sensing stopper 20 has both side surfaces at right angles to the rotation axis and is not inclined.
The shape of the concave portion provided on the outer periphery of the flange portion 5 corresponding to the sensing stopper 20 is also assumed that both side surfaces are not inclined at right angles to the rotation axis and are spaced apart from the side surface of the sensing stopper 20.
The size of this interval is set to the length in the rotational direction necessary for the pyramidal portion at the tip of the sensing element 10 to be pushed out from the concave portion on the outer periphery of the flange portion 5 in the outer peripheral direction.
The output shaft 21 is mounted at the rotation center of the cylindrical shell 1 at the end opposite to the rotation shaft 2 as the input shaft so as not to rotate.
The auxiliary member 14 is fixed at a fixed position and does not rotate.

実施例2のトルク制御装置において、トルクが正常に伝達されている場合と過負荷が発生してトルクの伝達を絶たれる場合の動作について説明する。
トルクが正常に伝達されている場合については、実施例1のトルク制御装置と同一の動きをする。
過負荷が発生してトルクの伝達を絶たれ、環状形スプリング4と受感体7とが所定のわずかな距離を相対的に回転した後に、両者の相対的な回転を止める場合について、実施例1のトルク制御装置と比較して説明する。
In the torque control apparatus according to the second embodiment, the operation when the torque is normally transmitted and when the torque is interrupted due to an overload will be described.
When the torque is normally transmitted, the same movement as that of the torque control device of the first embodiment is performed.
An example in which overload occurs and torque transmission is cut off, and after the annular spring 4 and the sensor 7 have rotated relatively a predetermined small distance, the relative rotation of the two is stopped. This will be described in comparison with the torque control device 1.

実施例1のトルク制御装置においては、他方のフランジ部5の凹部の急角度の傾斜と感知体10の先端の角錐形の部分の急角度の傾斜とが接触し、環状形スプリング4と受感体7との相対的な回転を止めるのに対して、実施例2のトルク制御装置においては、他方のフランジ部5の凹部の側面と感知ストッパー20の側面とが接触し、環状形スプリング4と受感体7との相対的な回転を止める。
実施例1のトルク制御装置と比較して、一方向の回転方向にしか対応できず、トルク調整機能も無いが、装置を簡略化できる。
In the torque control device of the first embodiment, the steep inclination of the concave portion of the other flange portion 5 and the steep inclination of the pyramidal portion at the tip of the sensing body 10 come into contact with each other, and the annular spring 4 and the sensation are received. While the relative rotation with the body 7 is stopped, in the torque control device according to the second embodiment, the side surface of the concave portion of the other flange portion 5 and the side surface of the sensing stopper 20 are in contact with each other. Relative rotation with the sensor 7 is stopped.
Compared with the torque control device of the first embodiment, it can deal with only one rotational direction and has no torque adjustment function, but the device can be simplified.

実施例3は、図14、15に示したものであり、実施例1、実施例2と相違する点は、板バネに代えて弧状のスプリング線22を複数列並べ、複数列並べた弧状のスプリング線22の外周を摺接して回動する補助部材14が配置されている点及び回転軸2と受感体7との嵌合部には、ニードルベアリング23を備えている点である。これにより、重負荷の場合は両者が相対的に空転した場合の発熱を防げるトルク制御装置となった。   The third embodiment is shown in FIGS. 14 and 15 and differs from the first and second embodiments in that the arc-shaped spring wires 22 are arranged in a plurality of rows instead of the leaf springs, and a plurality of rows are arranged. The auxiliary member 14 that is slidably contacted with the outer periphery of the spring wire 22 is disposed, and the fitting portion between the rotating shaft 2 and the sensing body 7 is provided with a needle bearing 23. Thereby, in the case of heavy load, it became a torque control device that can prevent heat generation when both of them idle relatively.

本発明は下記の装置として利用できる。
(1)電動式ドリル、タッパーのトルク制御装置。
(2)ギャードモーターを用いた起重機用巻上機、エレベーター用巻上機、ウインチ、チエンブロック等の巻き上げ機のトルク制御装置。
(3)ウオームギャーを用いた電動式ドアーのトルク制御装置。
(4)歯車を用いた増速機や減速機のトルク制御装置。
(5)魚釣り用電動リールのトルク制御装置。
(6)デパート等において用いられるマネキン人形用ターンテーブルのトルク制御装置。
(7)扇風機の首振り装置のトルク制御装置
(8)トルク制御装置付きのドリルチャックユニット。
The present invention can be used as the following apparatus.
(1) Torque control device for electric drills and tappers.
(2) A hoisting machine using a geared motor, an elevator hoisting machine, a hoisting machine such as a winch, a chain block, and the like.
(3) Torque control device for an electric door using a worm gear.
(4) A torque control device for a speed increaser and a speed reducer using a gear.
(5) Torque control device for an electric reel for fishing.
(6) A torque control device for a turntable for mannequins used in department stores and the like.
(7) Torque control device for swinging device of electric fan (8) Drill chuck unit with torque control device.

実施例1のトルク制御装置の断面図である。It is sectional drawing of the torque control apparatus of Example 1. FIG. 実施例2のトルク制御装置の断面図である。It is sectional drawing of the torque control apparatus of Example 2. FIG. 実施例2のトルク制御装置の側面図である。It is a side view of the torque control apparatus of Example 2. (イ)は受感体及び軸受部材の断面図、(ロ)は同右側面図、(ハ)は同左側面図である。(A) is a cross-sectional view of the sensing element and the bearing member, (B) is the right side view, and (C) is the left side view. (イ)は補助部材の断面図、(ロ)は同側面図である。(A) is sectional drawing of an auxiliary member, (b) is the side view. 環状形スプリングの正面図である。It is a front view of an annular spring. 環状形スプリングの右側面図である。It is a right view of an annular spring. 実施例1における環状形スプリングの左側面図である。3 is a left side view of the annular spring in Embodiment 1. FIG. 実施例2における環状形スプリングの左側面図である。It is a left view of the annular spring in Example 2. (イ)はトルク調整ダイヤルとビスの断面図、(ロ)は同側面図である。(A) is a sectional view of a torque adjustment dial and a screw, and (B) is a side view thereof. (イ)は受感体に円弧状の板バネ及び感知器を装着した右側面図、(ロ)は同左側面図である(A) is a right side view in which an arcuate leaf spring and a sensor are mounted on the sensor body, and (B) is a left side view of the same. (イ)は円弧状の板バネの正面図、(ロ)は同側面図である。(A) is a front view of an arc-shaped leaf spring, and (b) is a side view of the same. 感知体の正面図である。It is a front view of a sensing body. 実施例3のトルク制御装置の断面図である。6 is a cross-sectional view of a torque control device according to Embodiment 3. FIG. (イ)は実施例3における弧状スプリング線の正面図、(ロ)は同側面図である。(A) is a front view of the arc spring wire in Example 3, (b) is a side view of the same.

1 殻体
2 回転軸
3 トルク伝達手段
4 環状形スプリング
5 フランジ部
6 スプリング部
7 受感体
8 軸受部材
9 板バネ
10 感知体
11 感知体の一側面
12 感知体の他側面
13 平坦部
14 補助部材
15 中間部
16 両端部
17 ビス
18 固定ピン溝
20 感知ストッパー
21 出力軸
22 弧状スプリング線
23 ニードルベアリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shell 2 Rotating shaft 3 Torque transmission means 4 Annular spring 5 Flange part 6 Spring part 7 Sensitive body 8 Bearing member 9 Leaf spring 10 Sensor 11 One side of the sensor 12 Other side 13 of the sensor 13 Flat part 14 Auxiliary Member 15 Intermediate part 16 Both ends 17 Screw 18 Fixing pin groove 20 Sensing stopper 21 Output shaft 22 Arc spring wire 23 Needle bearing

Claims (5)

円筒形の殻体内に回転軸を設け、該回転軸の外周に環状形スプリングを嵌合し、該環状形スプリングは、その両端部にはフランジ部が形成されており、該フランジ部の外周には位相をずらせてそれぞれ凹部が設けられて、該凹部には底部に平坦部を形成し、両側を傾斜角度が相違する斜面を形成し、前記フランジ部の間にスプリング部が形成されており、前記フランジ部は、トマリバメ状態で前記回転軸に嵌合され、前記スプリング部は、シマリバメ状態で前記回転軸に嵌合されており、前記環状形スプリングの外周には、受感体が配置され該受感体は、前記環状形スプリングを包囲し、前記受感体の内周は環状形スプリングのフランジ部とスキマバメ状態で嵌合し、その両端は回転軸に軸受を介して回転可能に装着されており、前記軸受の外周は前記殻体の内周に固定されており、前記受感体の外周には、環状形スプリングの両端部の前記フランジ部に対応するそれぞれの位置に、位相をずらして円弧状の板バネが外周に沿って装着されており、該板バネには、感知体が固着されており、該感知体は、前記受感体を貫通して前記環状形スプリングのフランジ部のそれぞれの凹部内に突出していることを特徴とするトルク制御装置。   A rotating shaft is provided in the cylindrical shell, and an annular spring is fitted to the outer periphery of the rotating shaft. The annular spring has flange portions formed at both ends thereof. Are each provided with a recess, a flat portion is formed at the bottom of the recess, slopes with different inclination angles are formed on both sides, and a spring portion is formed between the flange portions, The flange portion is fitted to the rotating shaft in a constricted state, the spring portion is fitted to the rotating shaft in a constricted state, and a sensor is disposed on the outer periphery of the annular spring. The susceptor surrounds the annular spring, the inner periphery of the susceptor is fitted with a flange portion of the annular spring in a skimmed state, and both ends of the susceptor are rotatably mounted on a rotating shaft via bearings. Of the bearing The circumference is fixed to the inner circumference of the shell body, and the outer circumference of the sensor body has arc-shaped leaf springs with shifted phases at respective positions corresponding to the flange portions at both ends of the annular spring. Is mounted along the outer periphery, and a sensing body is fixed to the leaf spring, and the sensing body passes through the sensing body and enters each recess of the flange portion of the annular spring. A torque control device that protrudes. 板バネ又は弧状のスプリング線を複数列並べ、該板バネ又は複数列並べた弧状のスプリング線の外周を摺接して回動する補助部材が配置されていることを特徴とする請求項1記載のトルク制御装置。   2. An auxiliary member arranged in a plurality of rows of leaf springs or arc-shaped spring wires and rotating while sliding around the outer periphery of the leaf springs or arc-shaped spring wires arranged in a plurality of rows is arranged. Torque control device. 補助部材には、トルク調整ダイヤルが固着されて、該トルク調整ダイヤルは、殻体の端部の外周に回動可能に装着されていることを特徴とする請求項2記載のトルク制御装置。   3. The torque control device according to claim 2, wherein a torque adjustment dial is fixed to the auxiliary member, and the torque adjustment dial is rotatably mounted on the outer periphery of the end of the shell. 円筒形の殻体内に回転軸を設け、該回転軸の外周に環状形スプリングを嵌合し、該環状形スプリングは、その両端部にはフランジ部が形成されており、一端のフランジ部の外周には傾斜した側面を形成した凹部が設けられて、他端のフランジ部の外周には位相をずらせて傾斜しない側面を形成した凹部が設けられており、前記フランジ部の間にスプリング部が形成されており、前記フランジ部は、トマリバメ状態で前記回転軸に嵌合され、前記スプリング部は、シマリバメ状態で回転軸に嵌合されており、前記環状形スプリングの外周には、受感体が配置され、該受感体は、前記環状形スプリングを包囲し、前記受感体の内周は前記環状形スプリングのフランジ部とスキマバメ状態で嵌合し、前記環状形スプリングの両端は軸受を介して前記回転軸に回転可能に装着されており、前記軸受の外周は前記殻体の内周に固定されており、前記受感体の外周には、前記環状形スプリングの一端部のフランジ部に対応する位置にのみ円弧状の板バネ又は複数列並べた弧状のスプリング線の外周に沿って装着されており、該板バネ又は複数列並べた弧状のスプリング線には、感知体が固着されており、該感知体は、前記受感体を貫通して前記環状形スプリングのフランジ部の傾斜した側面を形成した凹部内に突出して配置されており、他端部のフランジ部に対応する位置には、直接感知ストッパーが固着されており、フランジ部の凹部内に凹部の側面とは間隔を隔てて突出していることを特徴とするトルク制御装置。   A rotating shaft is provided in a cylindrical shell, and an annular spring is fitted to the outer periphery of the rotating shaft. The annular spring has flange portions at both ends thereof, and the outer periphery of the flange portion at one end. Is provided with a concave part having an inclined side surface, and a concave part having a non-inclined side surface is provided on the outer periphery of the flange part at the other end, and a spring part is formed between the flange parts. The flange portion is fitted to the rotating shaft in a torsional state, the spring portion is fitted to the rotating shaft in a torsional state, and a sensor is placed on the outer periphery of the annular spring. The sensor body surrounds the annular spring, the inner periphery of the sensor body is fitted with a flange portion of the annular spring in a skimmed state, and both ends of the annular spring are interposed via bearings. Said The outer periphery of the bearing is fixed to the inner periphery of the shell, and the outer periphery of the sensor body corresponds to a flange portion at one end of the annular spring. It is attached along the outer periphery of the arc-shaped leaf spring or the arc-shaped spring wire arranged in a plurality of rows only at the position, and a sensing body is fixed to the leaf spring or the arc-shaped spring wire arranged in a plurality of rows, The sensing body is disposed so as to protrude through a concave portion that penetrates the sensing body and forms an inclined side surface of the flange portion of the annular spring, and a position corresponding to the flange portion of the other end portion, A torque control device, wherein a direct sensing stopper is fixed, and protrudes at a distance from a side surface of the recess in the recess of the flange portion. 受感体と回転軸の間の軸受は、オイルレスメタル又はニードルベアリングで構成されている請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のトルク制御装置。














The torque control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the bearing between the susceptor and the rotating shaft is formed of an oilless metal or a needle bearing.














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