JP6299404B2 - シャーバルブおよびトルクリミッタ - Google Patents

Description

この発明は、シャーバルブおよびトルクリミッタに関する。

従来、シャーバルブとしては、特開２０１０−５３９２９号公報（特許文献１）に記載されたものがある。このシャーバルブは、トルクリミッタに用いられている。具体的に述べると、トルクリミッタの油圧拡張室に油を入れた後、シャーバルブにより油圧拡張室内の圧力を保持する。上記シャーバルブは、一体部品である。上記シャーバルブは、頭部と、通路とを有する。通路の一端は、上記頭部に閉鎖される一方、通路の他端は、油圧拡張室に連通している。

上記トルクリミッタに過大負荷が、発生すると、シャーバルブの頭部が、切断されて、油圧拡張室内の油が、上記通路を介して、この切断された部分から排出される。これにより、トルクリミッタは、トルクの伝達を遮断する。

特開２０１０−５３９２９号公報

ところで、上記従来のシャーバルブでは、トルクリミッタに過大負荷が発生して、シャーバルブが切断されると、切断された一体のシャーバルブを、新しい一体のシャーバルブに交換する必要がある。このように、シャーバルブを、毎回、新品に交換しようとすると、ランニングコストが増加する。

そこで、この発明の課題は、切断されたことによる交換の際のランニングコストを低減できるシャーバルブおよびトルクリミッタを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のシャーバルブは、
ピン部と、
上記ピン部に取り外し可能に外嵌した筒部と
を備え、
上記ピン部は、
軸方向の一端側に位置する切断可能な被切断部と、
上記軸方向の上記一端側が上記被切断部によって閉鎖される一方、上記軸方向の他端側が開口しており、かつ、上記軸方向に沿って延在している通路と
を有することを特徴としている。

この発明のシャーバルブによれば、上記ピン部は、通路を閉鎖する被切断部（剪断部）を有し、ピン部は、筒部に取り外し可能に外嵌される。このシャーバルブをトルクリミッタに用いたとき、トルクリミッタに過大負荷が、発生して、シャーバルブのピン部の被切断部が、切断されたとする。この切断されたシャーバルブを、新しいシャーバルブに交換しようとすると、ピン部のみを新たに交換して、筒部をそのまま交換しないで使用することができる。このように、シャーバルブを新たに交換しようとすると、ピン部のみを新たに交換すればよく、ランニングコストを低減できる。

また、一実施形態のシャーバルブでは、
上記筒部の外周面は、ネジ溝を有し、
上記ピン部の外周面において上記筒部に対向する対向部分は、平滑面であり、
上記筒部の内周面において上記ピン部に対向する対向部分は、平滑面である。

この実施形態のシャーバルブによれば、上記筒部の外周面は、ネジ溝を有し、上記ピン部の対向部分と上記筒部の対向部分は、平滑面である。したがって、シャーバルブをトルクリミッタのシャーバルブ取付穴に取り付ける際に、筒部をねじ込んでいくとき、ピン部と筒部は、螺合していないので、ピン部は、筒部と供回りしない。したがって、ピン部にシール部材やバックアップリングを取り付けた場合、シール部材やバックアップリングも供回りしないので、シャーバルブ取付穴にバリ等があっても、シール部材やバックアップリングがシャーバルブ取付穴に干渉することがない。したがって、シール部材やバックアップリングの損傷を防止できる。

また、一実施形態のシャーバルブでは、
上記ピン部は、上記軸方向の上記他端側に、シール部材を嵌め込むための嵌込溝を有し、
上記ピン部の外周面において上記筒部に対向する対向部分と、上記筒部の内周面において上記ピン部に対向する対向部分とは、上記嵌込溝よりも、上記軸方向の上記一端側に位置している。

この実施形態のシャーバルブによれば、上記ピン部の対向部分と上記筒部の対向部分は、上記嵌込溝よりも、上記軸方向の上記一端側に位置している。これにより、シャーバルブをトルクリミッタのシャーバルブ取付穴に取り付けた場合、ピン部の対向部分と筒部の対向部分との間に隙間があっても、この隙間は、嵌込溝に嵌め込まれるシール部材に対して、流体圧拡張室側とは反対側に位置することになる。したがって、流体圧拡張室内の流体がこの隙間から漏れることを防止できる。

また、一実施形態のシャーバルブでは、
上記ピン部の外周面は、その外周面の周方向に延在するノッチを上記筒部よりも上記軸方向の上記一端側に有する。

尚、上記文言は、ノッチの少なくとも一部が、筒部よりも軸方向の一端側に位置すれば満たされ、ノッチの全部が、筒部よりも軸方向の一端側に位置していなくても満たされる。

また、ノッチが外周面の周方向に延在するとは、ノッチが外周面の周方向の延在成分を有する方向に延在していれば満たされるものとする。したがって、ノッチが、厳密に外周面の周方向に延在していなくても満たされ、ノッチは、例えば、外周面の軸方向の延在成分を有する方向に延在していても良い。尚、ノッチが、厳密に外周面の周方向に延在しても良いことは言うまでもない。

本発明のシャーバルブは、一体型構造でなくて分割タイプであるので、ランニングコストを低減できる。しかし、分割タイプであるから、ピンを筒部に組み込むことが必要不可欠で、ピンを筒部に組み込むことを可能にするため、ピンの被切断部を円筒状等の棒状の形状にしなければならない。詳しくは、例えば、従来公知のシャーバルブと同様に、ピンの被切断部に、軸方向に垂直な方向に延在する突出部を設けて、ピンが剪断され易くすると、ピンを筒部に組み込むことができなくなる。ここで、本願発明者は、シャーバルブの被切断部が、円筒状等、棒状の形状になってしまうことで、被切断部がトルクリミッタの作動と同時にせん断されず、被切断部が、楕円状に変形してから剪断される場合があることを見いだした。

上記実施形態によれば、ピン部の外周面が、その外周面の周方向に延在するノッチを筒部よりも上記軸方向の一端側に有する。したがって、ノッチの存在部分の強度が低くなるから、ピンの被切断部が円筒状等の棒状の形状であっても、ノッチを起点として剪断を確実かつ瞬時に行うことができる。したがって、ランニングコストを低減できるにも拘わらず、トルクリミッタの作動と同時に剪断も確実かつ瞬時に行うことができて、剪断の応答性も優れたものにできる。

また、上記実施形態によれば、シャーバルブのピン部にノッチを設けるだけで良いので、ノッチを設けない分割型のシャーバルブとの比較において、使用や作業上の変更点がなく、工数の増加も殆ど生じることがない。

また、本発明のトルクリミッタは、
軸部材と、
上記軸部材に回転可能に外嵌した筒部材と、
本発明のシャーバルブと、
を備え、
上記筒部材および上記軸部材のうちの一方の部材は、
上記一方の部材の周面を上記筒部材および上記軸部材のうちの他方の部材の周面に押し付けるための流体圧拡張室と、
上記流体圧拡張室につながるシャーバルブ取付穴と
を有し、
上記シャーバルブが、上記シャーバルブ取付穴に取り付けられた状態で、上記シャーバルブの上記被切断部は、上記一方の部材から突出し、
上記シャーバルブが、上記シャーバルブ取付穴に取り付けられた状態で、上記他方の部材は、上記他方の部材の周方向に上記シャーバルブの上記被切断部に重なる切断部を有する。

この実施形態のトルクリミッタによれば、上記シャーバルブを有するので、トルクリミッタが作動した際に生じるシャーバルブ交換のランニングコストを低減できる。

この発明のシャーバルブによれば、上記ピン部は、通路を閉鎖する被切断部を有し、ピン部と筒部は、取り外し可能である。したがって、シャーバルブの交換の際、ピン部のみ交換すればよく、ランニングコストを低減できる。

また、この発明のトルクリミッタによれば、上記シャーバルブを有するので、トルクリミッタが作動した際に生じるシャーバルブの交換のランニングコストを低減できる。

本発明の第１実施形態のトルクリミッタの軸方向の模式断面図である。 図１におけるシャーバルブ周辺の拡大断面図である。 上記シャーバルブの部分断面図である。 上記シャーバルブの分解図である。 第２実施形態のシャーバルブの図３に対応する図である。 上記シャーバルブのピン部の部分断面図である。 上記シャーバルブの筒部の部分断面図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のトルクリミッタの軸方向の模式断面図である。図１に示すように、このトルクリミッタは、一方の部材としての筒部材１と、他方の部材としての軸部材２と、四つのシャーバルブ６と、第１の玉軸受１７と、第２の玉軸受１８とを備える。

上記筒部材１は、第１の筒部材１０と、第２の筒部材１１とからなっている。上記第１の筒部材１０は、軸部材２の外周面２０に当接する略円筒状の内周面２１を有している。上記軸部材２の外周面２０と、第１の筒部材１０の内周面２１との間には、焼付き防止用の潤滑油が存在している。上記第２の筒部材１１は、第１の筒部材１０の略円筒状の外周面２３に当接する略円筒状の内周面２４を有している。上記第２の筒部材１１は、四つのシャーバルブ取付穴３０と、流体圧拡張室としての環状の油圧拡張室２６とを有する。

上記油圧拡張室２６は、第２の筒部材１１の内周面２４の軸方向の所定の長さの部分に沿った状態で略軸部材２の軸方向に延在している。上記四つのシャーバルブ取付穴３０は、第２の筒部材１１の外周面において、周方向に等間隔に位置している。上記シャーバルブ６の数は、シャーバルブ取付穴３０の数と同一である。上記各シャーバルブ６は、シャーバルブ取付穴３０に螺合により取り付けられている。

図２は、図１におけるシャーバルブ６の周辺の拡大断面図である。図２に示すように、第２の筒部材１１は、油抜き孔２８を有している。上記油抜き孔２８の径方向の外方の他端部は、シャーバルブ取付穴３０に開口する一方、油抜き孔２８の径方向の内方の一端は、油圧拡張室２６に連通している。

上記各シャーバルブ６は、内部に通路６２を有している。上記通路６２は、シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に固定されている状態で軸部材２の径方向に延在している。

上記シャーバルブ６の径方向の外方の端部は、被切断部６１を構成している。上記シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に嵌入されている状態で、上記被切断部６１は、第２の筒部材１１の外周面よりも径方向の外方側に突出している。

上記シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に固定されている状態で、上記通路６２の径方向の内方の一端部は、油抜き孔２８の他端に連通している。上記シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に固定されている状態で、上記通路６２の径方向の内方の一端部は、油抜き孔２８を介して油圧拡張室２６の軸方向の一端側に連通している。また、上記シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に固定されている状態で、上記通路６２の径方向の外方の他端部は、被切断部６１まで延在している。上記シャーバルブ６がシャーバルブ取付穴３０に固定されている状態で、通路６２の径方向の外方の他端部は、第２の筒部材１１の外周面よりも径方向の外方に突出している。上記通路６２の径方向の外方の他端部は、被切断部６１により、閉鎖されている。

図１と図２に示すように、上記軸部材２は、略円筒状の外周面２０を有する本体部８と、切断部９とを有している。上記切断部９は、本体部８につながっている。図２に示すように、上記本体部８は、径方向延在部５０と、軸方向延在部５１とを有する。上記径方向延在部５０は、筒部材１の軸方向の一方の側の端面５５に軸方向に対向している。上記径方向延在部５０は、径方向に延在している。上記軸方向延在部５１は、径方向延在部５０につながっている。上記軸方向延在部５１は、筒部材１の外周面に沿って軸方向に延在している。

上記切断部９は、ボルト等の締結部材により、本体部８の軸方向延在部５１に固定されている。上記切断部９は、第２の筒部材１１の外周面の径方向の外方側に位置する部分を有している。上記切断部９は、軸部材２の周方向に、シャーバルブ６の被切断部９に重なっている。

図１に示すように、上記第１の玉軸受１７は、軸部材２の外周面に外嵌されて固定された内輪４０と、第２の筒部材１１の内周面に内嵌されて固定された外輪４１と、内輪４０の軌道面と外輪４１の軌道面と間に配置された複数の玉４２とを有している。また、上記第２の玉軸受１８は、軸部材２の外周面に外嵌されて固定された内輪４４と、第１の筒部材１０の内周面に内嵌されて固定された外輪４５と、内輪４４の軌道面と外輪４５の軌道面と間に配置された複数の玉４６とを有している。

上記第１の玉軸受１７および上記第２の玉軸受１８は、軸部材２が筒部材１に対して相対回転しているとき、軸部材２を筒部材１に対して回転自在に支持するようになっている。

図３は、上記シャーバルブ６の部分断面図である。また、図４は、上記シャーバルブ６の分解図である。図３に示すように、上記シャーバルブ６は、ピン部６０と、筒部６５とを有する。図４に示すように、上記筒部６５は、ピン部６０に取り外し可能に外嵌されている。

図３に示すように、上記ピン部６０は、ピン部６０の軸方向の一端側（図中、上側）に、被切断部６１を有する。上記被切断部６１は、軸部材２の切断部９（図１参照）によって切断可能となっている。

上記ピン部６０は、上記通路６２を有する。上記通路６２は、ピン部６０の軸方向に沿って延在する。上記通路６２の軸方向の一端側は、上記被切断部６１によって閉鎖される一方、通路６２の軸方向の他端側（図中、下側）は、開口している。

上記ピン部６０は、軸方向の他端側に、周方向に沿って延在する環状の嵌込溝６３を有する。この嵌込溝６３には、シール部材７１とバックアップリング７２とが軸方向に隣接した状態で嵌め込まれている。シール部材７１は、バックアップリング７２よりも、軸方向の他端側に位置している。

上記筒部６５は、頭部６６と、ネジ溝６７とを有する。上記頭部６６は、筒部６５の軸方向の一端側（図中、上側）に位置している。上記ネジ溝６７は、頭部６６よりも軸方向の他端側に位置している。頭部６６は、例えば、平面視六角形のボルト頭である。尚、頭部は、工具を使用して締め込める形状であれば、平面視六角形以外の公知の如何なる形状でも良い。図２に示すように、上記ネジ溝６７は、シャーバルブ取付穴３０の内面のネジ溝５９に螺合するようになっている。

再度、図３を参照して、上記ピン部６０の外周面において筒部６５に対向する対向部分６４は、平滑面であり、上記筒部６５の内周面においてピン部６０に対向する対向部分６８も、平滑面である。平滑面とは、ねじ溝等がなく、滑らかな面のことである。ピン部６０の対向部分６４と筒部６５の対向部分６８は、嵌込溝６３よりも軸方向の一端側（軸方向の被切断部６１側）に位置している。

上記ピン部６０と上記筒部６５とは、軸方向に沿って、互いに離脱可能である。図４を参照して、ピン部６０を筒部６５に対して矢印Ａ方向に相対移動させて、ピン部６０を筒部６５に嵌め込んでいくと、筒部６５の端面６５ａは、ピン部６０において嵌込溝６３を有する鍔部６３ａの軸方向の端面６０ａに当接するようになっている。そして、筒部６５の端面６５ａが、鍔部６３ａの軸方向の端面６０ａに当接した後、筒部６５は、それ以上、軸方向に移動しないようになっている。

次に、上記トルクリミッタの組み立てについて説明する。

図２を参照して、まず、筒部材１を軸部材２の所定の位置に外嵌により固定する。次に、シャーバルブ６の筒部６５をシャーバルブ取付穴３０に螺合により少し緩めた状態で取り付ける。その後、シャーバルブ取付穴３０につながる油封入通路（図示しない）を介して、所定量の油を、油圧拡張室２６に送り込んで封入する。このようにして、筒部材１と軸部材２とを、摩擦係合する。

その後、シャーバルブ６の筒部６５をシャーバルブ取付穴３０に螺合により締め付けて、シャーバルブ６をシャーバルブ取付穴３０に確実に固定する。このとき、シャーバルブ６のピン部６０の被切断部６１は、軸部材２の周方向において、切断部９に重なる。これにより、トルクリミッタの組み立てを終了する。

この状態で、シャーバルブ６のピン部６０の油圧拡張室２６側の端部は、油圧を受ける。しかしながら、ピン部６０の鍔部６３ａの軸方向の端面６０ａが、筒部６５の端面６５ａに当接しているので、ピン部６０は、シャーバルブ取付穴３０から抜け出ない。

また、上記ピン部６０の対向部分６４と筒部６５の対向部分６８は、嵌込溝６３よりも、軸方向の一端側（反油圧拡張室２６側）に位置している。これにより、ピン部６０の対向部分６４と筒部６５の対向部分６８の間に隙間があっても、この隙間は、嵌込溝６３に嵌め込まれるシール部材７１に関して、油圧拡張室２６とは反対側に位置することになる。したがって、油圧拡張室２６内の油がこの隙間から漏れることを防止できる。

次に、上記トルクリミッタの作用について説明する。

軸部材２または筒部材１に所定値以下の負荷（トルクの伝達を行う範囲の負荷）がかかっている場合には、油圧拡張室２６に注入された油圧拡張用の油で、第１の筒部材１０の内周面２１を縮径するようになっている。このようにして、その内周面２１を軸部材２の外周面２０に押し付けて、軸部材２と筒部材１とを摩擦結合して、軸部材２と筒部材１との間でトルクを伝達するようになっている。

一方、軸部材２または筒部材１に所定値以上の負荷（トルクの伝達を行う範囲よりも大きな負荷）がかかって、軸部材２の外周面２０が、第１の筒部材１０の内周面２１に対して相対回転した場合には、切断部９がシャーバルブ６の被切断部６１を切断するようになっている。このようにして、油圧拡張室２６内の油圧拡張用の油を、他端が切断されたシャーバルブ６の通路６２を介して外部に排出するようになっている。

このようにして、軸部材２の外周面２０に対する第１の筒部材１０の内周面２１の押圧力をなくして、軸部材２と筒部材１の摩擦結合を解いて、トルクの伝達を遮断するようになっている。このようにして、軸部材２または筒部材１に過負荷が生じた場合において、トルクの伝達を遮断して、トルクリミッタに連結されている高価な機械を保護するようになっている。

また、上記被切断部６１を切断されたシャーバルブ６を、新しいシャーバルブ６に交換する場合、シャーバルブ取付穴３０と螺合している筒部６５をシャーバルブ取付穴３０から取り外すようになっている。そして、上記シャーバルブ取付穴３０にシール部材７１を介して接触しているピン部６０をシャーバルブ取付穴３０から引き抜くようになっている。

このとき、図３に示すように、ピン部６０および筒部６５の互いに対向する対向部分６４，６８は、平滑面であって、ピン部６０と筒部６５が、螺合していないから、ピン部６０は、筒部６５と供回りしない。したがって、シール部材７１やバックアップリング７２も供回りしないので、シャーバルブ取付穴３０にバリ等があっても、シール部材７１やバックアップリング７２がシャーバルブ取付穴３０に干渉することがない。したがって、シール部材７１やバックアップリング７２の損傷を防止できる。

その後、切断されたピン部６０のみを新たに交換し、筒部６５をそのまま交換しないで使用する。そして、新たなピン部６０を元の筒部６５に外嵌してから、ピン部６０をシャーバルブ取付穴３０に挿入しつつ、筒部６５をシャーバルブ取付穴３０にねじ込む。このようにして、新しいシャーバルブ６をシャーバルブ取付穴３０に取り付ける。

このとき、ピン部６０および筒部６５の互いに対向する対向部分６４，６８が、平滑面であって、ピン部６０と、筒部６５とが、螺合していないから、筒部６５を取り外す際、ピン部６０は、筒部６５と供回りしない。したがって、シール部材７１やバックアップリング７２も供回りしないので、シャーバルブ取付穴３０にバリ等があっても、シール部材７１やバックアップリング７２がシャーバルブ取付穴３０に干渉することがない。したがって、シール部材７１やバックアップリング７２の損傷を防止できる。

上記第１実施形態のシャーバルブ６によれば、上記ピン部６０は、通路６２を閉鎖する被切断部６１を有し、ピン部６０は、筒部６５に取り外し可能に外嵌される。このシャーバルブ６をトルクリミッタに用いたとき、トルクリミッタに過大負荷が発生して、シャーバルブ６のピン部６０の被切断部６１が、切断されたとする。この切断されたシャーバルブ６を、新しいシャーバルブ６に交換しようとすると、ピン部６０のみを新たに交換して、筒部６５をそのまま交換しないで使用できる。このように、シャーバルブ６を新たに交換する場合、ピン部６０のみを新たに交換すればよく、ランニングコストを低減できる。上記シャーバルブ６を、再使用する筒部６５と、交換するピン部６０とで構成しているから、ランニングコストを抑えることができるのである。

また、シャーバルブ６を、筒部６５と、筒部６５と別部品であるピン部６０とで構成するから、筒部６５とは無関係にピン部６０の剛性を小さくできる。したがって、ピン部６０の被切断部６１を切断しやすくできる。また、シャーバルブ６を、筒部６５と、筒部６５と別部品であるピン部６０とで構成するから、ピン部６０とは無関係に筒部６５の剛性を大きくできる。したがって、シャーバルブ６をトルクリミッタのシャーバルブ取付穴３０に取り付ける際に、筒部６５に大きな力をかけてねじ込むことができ、シャーバルブ６を確実に取り付けることができる。例えば、ピン部６０を黄銅とし、筒部６５をＳ４５Ｃとできる。

また、上記第１実施形態のトルクリミッタによれば、上記シャーバルブ６を有するので、トルクリミッタが作動した際に生じるシャーバルブ６の交換のランニングコストを低減できる。

なお、この発明は上述の第１実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。

上記第１実施形態では、筒部６５の外周面に、ネジ溝６７を設けた。しかしながら、この発明では、筒部の外周面に（凸状または凹状の）係止部を設けてもよく、この係止部が、シャーバルブ取付穴の内面に設けた（凹状または凸状の）被係止部に係止するようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、シャーバルブ６は、筒部材６５の外周面に取り付けられた。しかしながら、この発明では、筒部材の軸方向の端面に、シャーバルブ取付穴を設けても良く、シャーバルブを、筒部材の軸方向の端面に取り付けるようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、ピン部６０の対向部分６４と、筒部６５の対向部分６８とが、平滑面であった。しかしながら、この発明では、ピン部の対向部分と、筒部の対向部分とにネジ溝を設けて、ピン部と筒部とを螺合してもよい。

また、上記第１実施形態では、筒部材１を、軸部材２の外周面２０と接触する内周面２１を有する第１の筒部材１０と、油圧拡張用の油を封入する油圧拡張室２６を有する第２の筒部材１１とで構成した。しかしながら、この発明では、筒部材は、軸部材の外周面と接触する内周面と、流体圧拡張用の流体を封入する流体圧拡張室とを有する一体型の筒部材であっても良い。

また、上記第１実施形態では、上記軸部材２の外周面２０と、筒部材１の内周面２１との間に塗布される潤滑油は、トラクションオイルであっても良く、または、パラフィン系鉱油（タービン油）やヒンダードエステル等、トラクションオイル以外の潤滑油であっても良い。

また、上記第１実施形態では、流体圧拡張室が、環状の油圧拡張室２６であり、流体圧拡張室に注入される流体が、油であった。しかしながら、この発明では、流体圧拡張室は、環状でなくても良い。また、この発明では、流体圧拡張室に注入される流体は、油以外の如何なる液体であっても良い。

また、上記第１実施形態では、四つのシャーバルブが周方向に等間隔に配置された。しかしながら、この発明では、一以上の如何なる数のシャーバルブを有しても良い。また、複数のシャーバルブを有している場合、それら複数のシャーバルブは、周方向に等間隔に配置されても良く、または、周方向に非等間隔に配置されても良い。

また、上記第１実施形態では、一方の部材が、筒部材１であって、筒部材１が、油圧拡張室２６を有していた。しかしながら、この発明では、一方の部材が、軸部材であって、軸部材が、流体圧拡張室を有しても良い。また、この発明では、次の図５以下で示すように、より剪断され易い構造であっても良い。

図５は、第２実施形態のシャーバルブの図３に対応する図である。また、図６は、第２実施形態のシャーバルブ１０６のピン部１６０の部分断面図であり、図７は、第２実施形態のシャーバルブ１０６の筒部６５の部分断面図である。尚、第２実施形態では、第１実施形態の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。また、第２実施形態では、第１実施形態と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１実施形態と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。

第２実施形態のシャーパル部１０６では、ピン部１６０が、被切断部１６１に環状のノッチ（切欠き溝）１８０を有する点のみが、第１実施形態のシャーバルブ６と異なる。詳しくは、図５に示すように、ピン部１６０は、軸方向の一端側に被切断部１６１を有する一方、軸方向の他方側に嵌込溝１６３を有する鍔部１６３ａを有する。また、上記被切断部１６１は、環状のノッチ１８０を有する。上記ノッチ１８０は、ピン部１６０の外周面の周方向に厳密に延在している。上記筒部６５の軸方向の頭部６６側とは反対側の端面６５ａが、ピン部１６０の鍔部１６３ａの軸方向の端面１６０ａに当接している当接状態において、ノッチ１８０の全ての部分が、筒部６５よりも軸方向の一端側（軸方向の被切断部１６１側）に位置している。更に詳しくは、図５に示すように、上記当接状態において、上記ノッチ１８０の軸方向の筒部６５側の端１９４は、筒部６５の頭部６６の上面９４につながっている。尚、詳述しないが、図５において、参照番号１６７は、筒部６５のネジ溝を示している。

本発明のシャーバルブは、一体型構造でなくて分割タイプであるので、ランニングコストを低減できる。しかし、分割タイプであるから、ピン部１６０を筒部６５に組み込むことが必要不可欠で、ピン部１６０を筒部６５に組み込むことを可能にするため、ピン部１６０の被切断部１６１を棒状の形状にしなければならない。詳しくは、例えば、従来公知のシャーバルブと同様に、ピンの被切断部に、軸方向に垂直な方向に延在する突出部を設けて、ピンが剪断され易くなるようにすると、ピンを筒部に組み込むことができなくなる。ここで、本願発明者は、シャーバルブの被切断部が棒状の形状であると、被切断部がトルクリミッタの作動と同時にせん断されず、被切断部が、楕円状に変形してから剪断される場合があることを見いだした（尚、本発明において、ピン部にノッチがなくても、殆どの場合では、そのような楕円状の変形が起こらず、剪断を瞬時に行うことができる。）。

これに対し、上記第２実施形態のトルクリミッタによれば、ピン部１６０の外周面１９０が、外周面１９０の周方向に延在するノッチ１８０を筒部６５よりも上記軸方向の一端側に有する。したがって、ノッチ１８０の存在箇所の強度が低くなるから、ピン部１６０の被切断部１６１が棒状の形状であっても、ノッチ１８０を起点として破断を確実かつ瞬時に発生させることができ、剪断を瞬時に行うことができる。したがって、ランニングコストを低減できるにも拘わらず、トルクリミッタの作動と同時に剪断も確実かつ瞬時に行うことができて、剪断の応答性も優れたものにできる。

また、上記第２実施形態によれば、シャーバルブ１０６のピン部１６０にノッチ１８０を設けるだけで良いので、ノッチを設けない第１実施形態の分割型のシャーバルブ６との比較において、使用や作業上の変更点がなく、工数の増加も殆ど生じることがない。

尚、上記第２実施形態では、ノッチ１８０が、環状であった。しかしながら、この発明では、ノッチは、環状でなくても良く、ピン部の外周面の周方向の一部の位相のみに存在しても良い。また、この場合において、ピン部は、ピン部の軸方向の同じ位置に、非環状の一つのノッチのみを有しても良く、ピン部の軸方向の同じ位置に、周方向に違いに間隔をおいて位置する複数のノッチを有しても良い。また、この発明では、軸方向の異なる位置に存在する二以上のノッチを有しても良い。

また、上記第２実施形態では、上記筒部６５の軸方向の頭部６６側とは反対側の端面６５ａが、ピン部１６０の鍔部１６３ａの軸方向の端面１６０ａに当接している当接状態において、ノッチ１８０の全ての部分が、筒部６５よりも軸方向の被切断部１６１側に位置していた。また、上記当接状態において、上記ノッチ１８０の軸方向の筒部６５側の端１９４が、筒部６５の頭部６６の上面９４につながっていた。しかしながら、この発明では、筒部の軸方向の頭部側とは反対側の端面が、ピン部の鍔部の軸方向の端面に当接している当接状態において、ノッチの全ての部分が、頭部に対して軸方向に間隔をおいた状態で被切断部に存在しても良い。また、この発明では、上記当接状態で、ノッチの一部のみが、筒部よりも軸方向の被切断部側に存在しても良く、ノッチが、筒部に筒部の軸方向に重なる部分を有しても良い。

また、上記第２実施形態では、ノッチ１８０が、ピン部１６０の外周面の周方向に厳密に延在していた。しかしながら、この発明では、ノッチは、ピン部の外周面の周方向の延在成分を有する延在方向に延在していれば良く、ノッチは、ピン部の外周面の軸方向の延在成分を有する延在方向に延在しても良い。

尚、第１実施形態に記載しているように、この発明では、ピン部は、ノッチを有さなくても良い。また、上記全ての実施形態および変形例で説明した構成のうちの二以上の構成を組み合わせて新たな実施形態を形成できることは、言うまでもない。

１ 筒部材
２ 軸部材
６,１０６ シャーバルブ
９ 切断部
１０ 第１の筒部材
１１ 第２の筒部材
２６ 油圧拡張室（流体圧拡張室）
３０ シャーバブル取付穴
６０,１６０ ピン部
６１,１６１ 被切断部
６２ 通路
６３,１６３ 嵌込溝
６３ａ,１６３ａ 鍔部
６４ 対向部分
６５ 筒部
６５ａ 端面
６６ 頭部
６７ ネジ溝
６８ 対向部分
７１ シール部材
７２ バックアップリング

Claims (5)

1. ピン部と、
   上記ピン部に取り外し可能に外嵌した筒部と
   を備え、
   上記ピン部は、
   軸方向の一端側に位置する切断可能な被切断部と、
   上記軸方向の上記一端側が上記被切断部によって閉鎖される一方、上記軸方向の他端側が開口しており、かつ、上記軸方向に沿って延在している通路と
   を有することを特徴とするシャーバルブ。
2. 請求項１に記載のシャーバルブにおいて、
   上記筒部の外周面は、ネジ溝を有し、
   上記ピン部の外周面において上記筒部に対向する対向部分は、平滑面であり、
   上記筒部の内周面において上記ピン部に対向する対向部分は、平滑面であることを特徴とするシャーバルブ。
3. 請求項１または２に記載のシャーバルブにおいて、
   上記ピン部は、上記軸方向の上記他端側に、シール部材を嵌め込むための嵌込溝を有し、
   上記ピン部の外周面において上記筒部に対向する対向部分と、上記筒部の内周面において上記ピン部に対向する対向部分とは、上記嵌込溝よりも、上記軸方向の上記一端側に位置していることを特徴とするシャーバルブ。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載のシャーバルブにおいて、
   上記ピン部の外周面は、その外周面の周方向に延在するノッチを上記筒部よりも上記軸方向の上記一端側に有することを特徴とするシャーバルブ。
5. 軸部材と、
   上記軸部材に回転可能に外嵌した筒部材と、
   請求項１乃至４のいずれか一つに記載のシャーバルブと、
   を備え、
   上記筒部材および上記軸部材のうちの一方の部材は、
   上記一方の部材の周面を上記筒部材および上記軸部材のうちの他方の部材の周面に押し付けるための流体圧拡張室と、
   上記流体圧拡張室につながるシャーバルブ取付穴と
   を有し、
   上記シャーバルブが、上記シャーバルブ取付穴に取り付けられた状態で、上記シャーバルブの上記被切断部は、上記一方の部材から突出し、
   上記シャーバルブが、上記シャーバルブ取付穴に取り付けられた状態で、上記他方の部材は、上記他方の部材の周方向に上記シャーバルブの上記被切断部に重なる切断部を有することを特徴とするトルクリミッタ。

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