JP5755668B2 - Torque limiter - Google Patents
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Description
本発明は、所定値以下のトルクは伝達し、所定値を超えるトルクの伝達は遮断するトルクリミッタに関する。 The present invention relates to a torque limiter that transmits torque less than a predetermined value and blocks transmission of torque exceeding a predetermined value.
一般に、トルクリミッタは、所定値を超える過大なトルクが作用したとき、その過大なトルクの伝達を遮断するものであり、例えば、OA機器などのプリンタや複写機の紙送り、搬送や排出部分の機構などに広く用いられている。 In general, when an excessive torque exceeding a predetermined value is applied, the torque limiter cuts off the transmission of the excessive torque. For example, the torque limiter cuts off the paper feeding, conveying and discharging portions of a printer such as an OA device or a copying machine. Widely used in mechanisms.
トルクリミッタには、機械的な摩擦によって回転トルクが得られる接触式のものがあり、接触式のトルクリミッタは、一般に、内輪部材、コイルバネ、外輪部材、シーリング部材の4部品で構成されている(特許文献1参照)。そして、内輪部材の外周にコイルバネを締まり嵌めして外輪部材に固定し、内輪部材とコイルバネとの機械的な摩擦によって所定値の回転トルクが得られるようにしている。また、通常、内輪部材は金属で形成されているが、樹脂で形成したトルクリミッタもある(例えば、特許文献2参照) There is a contact type torque limiter that can obtain rotational torque by mechanical friction, and the contact type torque limiter is generally composed of four parts: an inner ring member, a coil spring, an outer ring member, and a sealing member ( Patent Document 1). A coil spring is tightly fitted on the outer periphery of the inner ring member and fixed to the outer ring member, and a predetermined rotational torque is obtained by mechanical friction between the inner ring member and the coil spring. Further, the inner ring member is usually made of metal, but there is also a torque limiter made of resin (for example, see Patent Document 2).
しかし、金属の内輪部材を用いたトルクリミッタでは、通常、鉄系焼結合金で内輪部材を形成しているので、コストが高く、成形上、ある程度の肉厚を必要とするため小型化(小径化)が難しい。 However, the torque limiter using a metal inner ring member is usually made of an iron-based sintered alloy, so the cost is high and a certain thickness is required for molding. Is difficult.
一方、樹脂の内輪部材を用いたトルクリミッタでは、耐摩耗性を維持するために、PPS樹脂にカーボン(炭素繊維)を多量に添加したグレードの樹脂を使用する必要があり、コストアップに繋がる。 On the other hand, in a torque limiter using a resin inner ring member, it is necessary to use a grade resin in which a large amount of carbon (carbon fiber) is added to the PPS resin in order to maintain wear resistance, leading to an increase in cost.
本発明の目的は、内輪部材の小径化を図ることができ、しかも安価なトルクリミッタを提供することである。 An object of the present invention is to provide an inexpensive torque limiter that can reduce the diameter of an inner ring member.
本発明の請求項1に係る発明は、 金属をプレス成形して前段部の外径が後段部の外径より小さい2段階絞り形状で段差部が傾斜形状であり前記後段部の端部がラッパ状に形成された内輪部材と、前記内輪部材の外面との間で摩擦力を生じるよう前記前段部の外面に接して設けられたコイルバネと、前記内輪部材の外側に前記コイルバネを覆って前記内輪部材が突出しないように設けられ内周面で前記コイルバネの端部を係止するとともに前記内輪部材の2段階絞り形状の前記前段部及び前記後段部を支持し前記内輪部材のラッパ状の最大径部分と嵌合して前記内輪部材を固定する嵌合爪を有した外輪部材とを備えたことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a metal is press-molded, the outer diameter of the front stage is smaller than the outer diameter of the rear stage, and the step is inclined, and the end of the rear stage is a trumpet. an inner ring member formed on Jo, a coil spring provided in the contact outer surfaces of the front portion so as to produce a frictional force between the outer surface of the inner ring member, the inner ring to cover the coil spring on the outside of the inner ring member The inner ring member has a trumpet-shaped maximum diameter that is provided so that the member does not protrude and locks the end of the coil spring on the inner peripheral surface and supports the front and rear stages of the two-stage throttle shape of the inner ring member And an outer ring member having a fitting claw that is fitted to the portion and fixes the inner ring member.
本発明の請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、前記内輪部材は、SPCC材をプレス成形し、窒化処理による表面硬化処理後にバレル研磨を施して形成することを特徴とする。 The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in the invention of claim 1, the inner ring member is formed by press-molding an SPCC material and barrel-polishing after surface hardening treatment by nitriding treatment .
本発明の請求項1の発明によれば、金属をプレス成形して内輪部材を形成するので、安価な鉄素材を使用することができる。また、内輪部材の前段部の外径が後段部の外径より小さい2段階絞り形状とするので、内輪部材を外輪部材の内周面の2箇所で支持でき、後段部の端部をラッパ状に形成するので、シールド部材が不要になる。 According to the first aspect of the present invention, since the inner ring member is formed by press forming a metal, an inexpensive iron material can be used. Moreover, since the outer diameter of the front stage part of the inner ring member is a two-stage throttle shape that is smaller than the outer diameter of the rear stage part, the inner ring member can be supported at two locations on the inner peripheral surface of the outer ring member, and the end part of the rear stage part has a trumpet shape. Therefore, a shield member is not necessary.
本発明の請求項2の発明によれば、請求項1の発明において、前記内輪部材は、SPCC材をプレス成形し、表面硬化処理後にバレル研磨を施して形成するので、耐摩耗性や摺動性等の耐久性を向上できる。 According to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the inner ring member is formed by press-molding SPCC material and barrel-polishing after surface hardening treatment. The durability such as property can be improved.
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの断面図、図2は左側面図、図3は右側面図である。 Embodiments of the present invention will be described below. 1 is a cross-sectional view of a torque limiter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a left side view, and FIG. 3 is a right side view.
図1において、本発明の実施形態に係るトルクリミッタは、内輪部材11、コイルバネ12、外輪部材13からなる。内輪部材11は、金属をプレス成形して前段部14の外径が後段部15の外径より小さい2段階絞り形状に形成されている。前段部14と後段部15との段差部は傾斜形状である。また、後段部15の端部はラッパ状に形成され、ラッパ状に広がったラッパ状部16を有している。
In FIG. 1, the torque limiter according to the embodiment of the present invention includes an
また、内輪部材11の前段部14及び後段部15は円筒状に形成され、不図示のシャフトを貫通させるための貫通孔17及びシャフトの係合片と係合する係合穴18を有している。シャフトが貫通孔17に挿入されたとき、シャフトの係合片が係合穴18に係合し、シャフトの回転が内輪部材11に伝達されるように構成されている。
Further, the
コイルバネ12は、内輪部材11の外面との間で摩擦力を生じるよう設けられる。すなわち、内輪部材11の外径が小さい前段部14の外面に接して設けられ、コイルバネ12の端部は外輪部材13の内周面の係止部19で外輪部材13に係止される。
The
外輪部材13は内輪部材11の外側にコイルバネ12を覆って前記内輪部材が突出しないように設けられ、前述したように、外輪部材13の内周面の係止部19でコイルバネ12の端部を係止する。また、外輪部材13の内周面と内輪部材11の前段部14の一部とが接して第1支持面20となり、外輪部材13の内周面と内輪部材11の後段部15の一部とが接して第2支持面21となる。これにより、外輪部材13は第1支持面20と第2支持面21との2箇所で内輪部材11を支持することになり、外輪部材13は内輪部材11を安定して支持できる。
The
また、外輪部材13は内輪部材11のラッパ状部16の最大径部分と嵌合して内輪部材11を固定する嵌合爪22を有している。このように、内輪部材11のラッパ状部16の最大径部分を嵌合爪22により外輪部材13に固定するのでシールド部材が不要になる。
Further, the
また、外輪部材13には、外輪部材13を固定するための固定部23が設けられており、この固定部23は、トルクリミッタが装着される機器、例えば、プリンタや複写機の紙送り機構部に連結されて固定される。これにより、外輪部材13は固定され、シャフトを貫通した内輪部材11がコイルバネ12と係合してトルクの伝達や遮断を行う。
Further, the
そして、内輪部材11と係合したシャフトの回転が所定値以下のときは、外輪部材13の内周面の係止部19に係止されたコイルバネ12は、内輪部材11の外面との間で摩擦力を生じてシャフトのトルクを伝達する。一方、シャフトの回転が所定値を超える過大なトルクであるときは、コイルバネ12は内輪部材11の外面との間でスリップしその過大なトルクの伝達を遮断する。
When the rotation of the shaft engaged with the
図2に示すように、本発明の実施形態に係るトルクリミッタの左側面部には、外輪部材13を固定するための固定部23が設けられており、この固定部23は、トルクリミッタが装着される機器に連結されて固定される。また、図3に示すように、本発明の実施形態に係るトルクリミッタの右側面部には、貫通孔17に挿入されるシャフトを係止するための係合穴18を有しており、シャフトが貫通孔17に挿入されたとき、シャフトの係合片が係合穴18に係合して、シャフトの回転が内輪部材11に伝達される。
As shown in FIG. 2, a
次に、図4は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの内輪部材の斜視図である。前述したように、本発明の実施形態では、内輪部材11は金属をプレス成形して形成される。プレス成形した金属製の内輪部材11とすることにより、部品を薄肉化し小径化かつ低価格化を可能にしている。
Next, FIG. 4 is a perspective view of the inner ring member of the torque limiter according to the embodiment of the present invention. As described above, in the embodiment of the present invention, the
一方、金属をプレス成形するには、プレス成形に適した金属(柔らかい金属)が望ましい。そこで、本発明の実施形態では、例えば、SPCC材(安価な鉄素材)を用いる。なお、内輪部材11の耐久性を考慮すると、耐摩耗性や摺動性を向上させる必要があることから、窒化処理(表面硬化処理)後にバレル研磨を施し、表面の酸化層を除去して耐久性を向上させる。
On the other hand, in order to press form a metal, a metal (soft metal) suitable for press forming is desirable. Therefore, in the embodiment of the present invention, for example, an SPCC material (inexpensive iron material) is used. Considering the durability of the
さらに、本発明の実施形態では、耐久性向上のために、内輪部材11にラジアル方向荷重や意図しない偏荷重が掛からないように、内輪部材11の形状を前段部14及び後段部15の2段階絞り形状とし、外輪部材13にて2箇所での支持構造としてトルクリミッタ性能が損なわれないようにした。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, in order to improve durability, the
また、後段部15の端部をラッパ状に広がるラッパ状部16を形成するとともに、ラッパ状部16の最大径部分に切欠部24を設け、外輪部材13との嵌合を容易に行えるようにし、シールド部材を省略できるようにした。
In addition, a trumpet-
図5は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの内輪部材11を外輪部材13に嵌合させた状態の斜視図である。内輪部材11を外輪部材13に嵌合させるには、内輪部材11の切欠部24と外輪部材13の嵌合爪22とを位置あわせして、内輪部材11を外輪部材13に挿入し、その後に内輪部材11を時計方向または反時計方向のいずれかの方向に回転させて嵌合爪22にて内輪部材11と外輪部材13とを係止する。これにより、内輪部材11が外輪部材13から脱落することを防止できる。なお、切欠部24は必ずしも設ける必要はない。外輪部材13自体に可撓性を持たせておくと、内輪部材11を外輪部材13に嵌合させる際に、外輪部材13の撓みによって、内輪部材11のラッパ状部16の最大径部分は外輪部材13の内周面に嵌合できるからである。
FIG. 5 is a perspective view of a state in which the
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11…内輪部材、12…コイルバネ、13…外輪部材、14…前段部、15…後段部、16…ラッパ状部、17…貫通孔、18…係合穴、19…係止部、20…第1支持面、21…第2支持面、22…嵌合爪、23…固定部、24…切欠部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記内輪部材の外面との間で摩擦力を生じるよう前記前段部の外面に接して設けられたコイルバネと、
前記内輪部材の外側に前記コイルバネを覆って前記内輪部材が突出しないように設けられ内周面で前記コイルバネの端部を係止するとともに前記内輪部材の2段階絞り形状の前記前段部及び前記後段部を支持し前記内輪部材のラッパ状の最大径部分と嵌合して前記内輪部材を固定する嵌合爪を有した外輪部材とを備えたことを特徴とするトルクリミッタ。 An inner ring member in which a metal is press-molded and the outer diameter of the front stage is smaller than the outer diameter of the rear stage, the stepped part is inclined, and the end of the rear stage is formed in a trumpet shape;
A coil spring provided in contact with the outer surface of the front stage so as to generate a frictional force with the outer surface of the inner ring member;
The inner ring member is provided outside the inner ring member so that the inner ring member does not protrude so that the end of the coil spring is locked on the inner peripheral surface, and the two-stage throttle-shaped front stage part and the rear stage of the inner ring member A torque limiter comprising: an outer ring member having a fitting claw for supporting a portion and engaging with a trumpet-shaped maximum diameter portion of the inner ring member to fix the inner ring member.
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