JP6974961B2 - トルクリミッタおよび駆動装置 - Google Patents
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Description
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
図1は、本発明の実施の形態1に係るトルクリミッタを備えた駆動装置を配置した装置の斜視図である。
具体的に、駆動装置1は、モータ10と、第1ギア部20と、トルクリミッタ30と、を備える。
図3〜6に示すように、トルクリミッタ30は、シャフト31と、第1回転体としての第2ギア部32と、第1摩擦体33と、第2摩擦体34と、第2回転体としての第3ギア部35と、スライドワッシャ36と、皿ばね37と、ワッシャ38と、ナット39とを含む。
トルクリミッタ30を搭載した駆動装置1は、以下に示す状態で図1に示す機器2に組み込まれる。すなわち、機器2のヒンジ部3内において、トルクリミッタ30の第2ギア324をモータ10の出力回転軸10aに嵌装されているギア11に噛み合わせる。また、トルクリミッタ30の第3ギア351と連結されている第1ギア部20の小径ギア22を、駆動対象である可動部5の回転軸に連結された図示されないギアに、直接または間接に連結する。この状態において、駆動装置1が機器2に組み込まれる。
この場合、図示されないコントローラは、モータ10に駆動信号を供給し、モータ10を一方の方向に回転させる。モータ10の回転により、モータ10の出力回転軸10aに嵌装されているギア11が回転し、ギア11に噛合している第2ギア324が回転する。
この場合、可動部5の回動軸の回動に伴って、第1ギア部20が回転し、第1ギア部20と噛合している第3ギア351が回転する。さらに、第3ギア351と一体に形成されている立設部353が回転し、立設部353と係合している第2摩擦体34が回転する。
これによれば、第2摩擦体34が第1摩擦体33に対してスリップしたときの第3ギア部35の回転力がナット39に伝わり難いので、ナット39の位置ずれに起因するスリップトルク値の変動を抑制し、スリップトルク値の安定性を向上させることが可能となる。
図7は、実施の形態2に係るトルクリミッタを備えた駆動装置の斜視図である。
同図に示される駆動装置1Aは、実施の形態1に係る駆動装置1と同様に、図1に示した可動部5を備えた機器2のヒンジ部3に収容することにより、可動部5を開閉駆動する。
図7に示すように、駆動装置1Aは、モータ10と、減速機13と、トルクリミッタ40と、カップリング12とを備える。
トルクリミッタ40は、図8〜10に示すように、第1回転体としてのケース41と、第1摩擦体43と、第2摩擦体44と、皿ばね45と、固定部材46と、第2回転体としてのシャフト42と、ベアリング47とを含む。
このとき、固定部材46の貫通孔461とシャフト42(例えば、円柱部423)との間には、隙間(クリアランス)が形成されている。すなわち、固定部材46とシャフト42とは、接触していない。
トルクリミッタ40を搭載した駆動装置1Aは、以下に示す状態で図1に示す機器2に組み込まれる。すなわち、機器2のヒンジ部3内において、トルクリミッタ40のケース41の孔414に、モータ10の出力軸からの回転力を受けて回転する減速機13の出力軸13aを嵌挿させて固定する。また、トルクリミッタ40の固定部材46から突出したシャフト42のD字部424をカップリング12の一端に形成された孔120に嵌挿させて固定するとともに、カップリング12の他端に形成された図示されない孔に、可動部5の回動軸を嵌挿させて固定する。この状態において、駆動装置1Aが機器2に組み込まれる。
この場合、図示されないコントローラは、モータ10に駆動信号を供給し、モータ10を一方の方向に回転させる。モータ10の回転により、モータ10の出力回転軸に嵌装されている減速機13の出力軸13aが回転し、出力軸13aが嵌挿されているケース41が回転する。
この場合、可動部5の回動軸の回動に伴って、カップリング12が回転し、カップリング12の孔120に嵌合しているシャフト42が回転する。これにより、シャフト42の固定部422に嵌合している第2摩擦体44が回転する。
このように、可動部5に加わった過負荷が第1摩擦体43と第2摩擦体44との間の最大静止摩擦力を上回った場合には、モータ10およびケース41を保護することが可能となる。
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
この点については、実施の形態1における第3ギア部35の立設部353間の間隙354および第2摩擦体34の凸部34aの形状と、実施の形態2におけるシャフト42の固定部422および第2摩擦体44の開口44aの形状についても同様のことが言える。
Claims (4)
- 駆動源によって回転する第1回転体と、
前記第1回転体に係止された第1摩擦体と、
前記第1摩擦体に重ねて配置され、前記第1摩擦体との間の摩擦力によって前記第1摩擦体の回転に伴って回転する第2摩擦体と、
前記第2摩擦体に係止された第2回転体と、
前記第1摩擦体および前記第2摩擦体を、前記第1摩擦体と前記第2摩擦体の積層方向に付勢する少なくとも1つの皿ばねと、
前記皿ばねを圧縮し、前記第1回転体と隣接して取り付けられた固定部材と、を備え、
前記第1回転体は、その回転軸の方向に形成された有底の孔と、前記孔が形成された前記第1回転体の内周面の開口側に形成された第1ねじ部とを有し、
前記固定部材は、当該固定部材の外周面と前記第1回転体の外周面とが面一であり、前記第1回転体の前記第1ねじ部に対応する第2ねじ部と、前記固定部材の回転軸を通って形成された貫通孔とを有し、前記第2回転体が前記貫通孔に挿通して当該固定部材と接触されることのない状態で前記皿ばねを前記第1回転体に固定する
ことを特徴とするトルクリミッタ。 - 請求項1に記載のトルクリミッタにおいて、
前記第1回転体と前記第2回転体とは、同一の回転軸を有し、
前記第1摩擦体と前記第2摩擦体とは、前記回転軸の前記第1回転体と前記第2回転体との間に積層され、
前記皿ばねは、前記第1回転体と同軸に、前記第1回転体と接触して配置され、
前記固定部材は、前記皿ばねを前記第1回転体に押し付けて固定する
ことを特徴とするトルクリミッタ。 - 請求項1に記載のトルクリミッタにおいて、
前記第1摩擦体および前記第2摩擦体は、環状であって、前記第1回転体の前記孔に、前記第1回転体の回転軸と同軸に配置され、
前記皿ばねは、前記第1回転体の前記孔において、前記第1回転体の回転軸と同軸に、前記第1摩擦体および前記第2摩擦体の少なくとも一方と接触して配置され、
前記固定部材は、前記皿ばね、前記第1摩擦体、および前記第2摩擦体を前記第1回転体の前記孔の底面に押し付けた状態で、前記第2ねじ部と前記第1回転体の前記第1ねじ部とが螺合されて、前記第1回転体に固定され、
前記第2回転体は、前記固定部材の前記貫通孔と、環状の前記第1摩擦体および前記第2摩擦体の中空部とに挿通され、前記固定部材に接触していない
ことを特徴とするトルクリミッタ。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載のトルクリミッタと、
前記第1回転体を回転駆動する駆動部と、
前記第2回転体の回転を駆動対象に伝達する伝達部と、
を備える駆動装置。
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