JPH02502748A - 過荷重防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 過荷重防止装置 本発明は全体として所定の過荷重トルク値に達したとき、出力が入力から分離さ れる過荷重防止装置に関し、特に、その好適な形態において、過荷重防止クラッ チ、特に、最適な形態においては、過荷重防止重位置スイッチに関する。

入力と出力間にて力を伝達させる場合、所定のトルク値に達したとき過荷重を逃 す手段を提供することが望ましいことが多い。さらに、入力と出力間にてクラッ チ動作を提供し、入力及び出力を回転可能に選択的に関係付けることが望ましい ことが多い。さらに、入力は出力を回転させ得るよう常に同一程度の正合状態と なるようにすることが望ましいことが多い。本発明はその好適な形態において、 単一の装置にてこれら３つの機能の全てを達成し得るものであり、このことは、 これら機能の１又は２つしか実現し得ない従来の装置に優る利点である。

具体的に、かかる従来の装置は全体的に複雑な構造であり、製造、組み立て及び 使用が比較的コスト高となり、干渉バックラッシという問題が生じ、その他の不 利益をも伴うものである。

蒙り 本発明は過荷重逃し手段を提供する必要性を満足させ、及び第１デイスクの玉支 承キャビティ内に拘束されると共に、第２デイスクの玉キャビティに対して出入 り可能に正合される玉を有する過荷重防止装置を提供すること特表千２−５０２ ７４８　（３） により、従来技術の問題点及び欠点を解決するものである。この玉支承キャビテ ィ及び玉受は入れキャビティは玉の径よりも小さい径を有する一方、玉受は入れ キャビティは玉支承キャビティの径より小さい径を有し、あるトルク過荷重値に 達したとき、玉を偏倚させ、玉支承キャビティではなく、玉受は入れキャビティ からカム動作により離脱させる。

本発明の別の形態において、玉は玉を受は入れ得る一定寸法の径の穴を有するキ ャリアリングにより、及び玉の径により小さい一定径の穴を有する回り止め板に より、玉支承キャビティ内に拘束される。キャリアリングはディスクと回り止め 板間に挟持され、玉は回り止め板の穴を通りかつ該穴を越えて伸長している。

このように、本発明の目的は入力と出力間にて力を伝達する間に所定のトルク値 に達したとき、過荷重を逃すための装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は簡単な構造である過荷重防止装置を提供することであ る。

本発明のさらに別の目的は容易に製造し及び組み立てられる過荷重防止装置を提 供することである。

本発明のさらに別の目的は製造許容誤差を容易に維持し得る過荷重防止装置を提 供することである。

本発明のさらに別の目的は入力と出力間にクラッチ動作を有する過荷重防止装置 を提供することである。

本発明のさらに別の目的は遠隔操作されたトルク過荷重を有する過荷重防止装置 を提供することである。

本発明のさらに別の目的は入力と出力が正合状態にあろ過荷重防止装置を提供す ることである。

本発明のさらに別の目的は構成要素の標準化が可能である過荷重防止装置を提供 することである。

本発明のさらに別の目的は特定の用途に従い改造することの出来る標準的な設計 を可能にする過荷重防止装置を提供することである。

本発明の上記及びその他の利点は添付図面に関して説明する、本発明の実施例に ついての以下の詳細な説明からより明瞭になるであろう。

図面の説明 実施例は添付図面を参照することにより最も良く説明することが出来る。添付図 面の内、 第１図は本発明の教示による過荷重防止装置の好適な形態の断面図、 第２図は本発明の教示による別の形態の過荷重防止装置の部分断面図、 第３図は第２図の過荷重防止装置の分解斜視図、第４図は第１図の過荷重防止装 置の構成要素の拡大断面図である。

全ての図面は本発明の基本的教示内容の説明上の便宜のためにのみ作図されたも のである。部品の数、位置、関係及び寸法の点にて図面に変更を加え、好適な実 施例を構成することは、当業者が以下の本発明の教示内容を読みかつ理解した後 に案出することが出来よう。さらに、特定の力、重量、強度及び同様の要件条件 に合うための正確な寸法及び寸法上の比率は同様に、当業者が本発明の以下の教 示内容を読みかつ理解した後に案出することが出来よう。

幾多の図面に使用する場合、同一の数字は同−又°は同様の部品を示す。さらに 、ここで「軸方向」、「端部」、「外周方向」、「側壁Ｊ、「第１」、「第２」 及び同様の用語が使用される場合、これらの用語は図面に図示した構造体を見る 人の方向から見た状態を示すものであり、本発明の説明の便宜のためにのみ掲げ たものであることを理解する必要がある。

脱吸 図面を詳細に参照すると、本発明の好適な教示内容による過荷重防止重位置クラ ッチが全体として符号Ａで示されている。クラッチＡは環状の内面１２及び縮小 径の環状面１４が形成された固定シリンダ１０を備えている。

円筒状表面１４には、内部に０リング１８が位置決めされた環状凹所１６が形成 されている。シリンダ１０は又、環状フランジ２０を有している。大径部分２４ 及び縮径部分２６が形成された環状ピストン２２がさらに設けられている。ピス トン２２には、環状凹所２８が形成されており、この凹所２８内に軸受け３２の 外側レース３０が圧力嵌めされる。軸受け３２の内側レース３４は内側キー溝３ ７が形成された回転可能なハブ３６上に圧力嵌めされる。ピストン部分２４の外 面には、環状凹所３８が形成され、シリンダ１０と密封係合するＯリング４０が この凹所３８内に位置決めされる。Ｏりング１８はピストン部分２６と密封係合 する。

数字４２は従来の手段により流体圧力がシリンダ内に入るのを許容する入り口を 示す。軸受け４６の外側レース４４はシリンダフランジ２０内に取り付けられ、 内側レース４８は本発明の教示によるクラッチＡの相互接続面のディスクの好適 な形態である円形の駆動リング５２のスプライン結合されたスリーブ５０上に圧 力嵌めされる。スリーブ５０の端末は半径方向に配設された環状フランジ５４に 達している。略円筒状の円形を有する５つの離間させた玉受は入れキャビティ５ ８．６０，６２．６４及び６６が環状フランジ５４の内面に隣接するが、その外 周の半径方向内方に形成され、かつこれらのキャビティは該環状フランジの内面 に対して略垂直にかつ環状フランジ５４を通って軸方向に伸長する。

駆動リング５２のフランジ５４には、スリーブ５０の内面に一致する中央穴６８ が形成されており、フランジの内面及びスリーブ上には、ハブ３６上に形成され たスプライン７２と摺動可能に係合するスプライン７０が形成されており、これ により、枢動リングはハブ上にて軸方向に摺動することが出来る。軸受け４６の 内側レース４８は枢動リングのスリーブ５０の環状凹所７４内に圧力嵌めされ、 レース４８は凹所７４により形成される駆動リングのショルダ部７６に当接する 。かくて、シリンダ１０がピストン２２に沿って軸方向に動くとき、シリンダは 軸受け４６を軸方向に動かす一方、軸受け４６は上述のようにハブ３６上に摺動 可能にスプライン結合された駆動リング５２を動かす。

駆動リング５２はスリーブ５０に形成された穴８０内に取り付けられた多数のつ る巻きばね７８により付勢され、軸方向への動きが阻止されており、このばねの 外端特表平：２−５０２７４８　（４） はハブ３６上に取り付けられた補助座金８２に当接する一方、ばねの内端は穴８ ０の内端に当接する。座金８２がハブに形成された凹所８４内に取り付けられて おり、凹所８４により形成されたショルダ部８６に当接する。

取り付は具９６には環状凹所１１０が形成されており、この凹所１１０内には軸 受け１１６．１１８の外側レース１１２．１１４が圧力嵌めされかつ回り止めリ ング１２０により保持されている。内側レース１２２．１２４は凹所８４内に圧 力嵌めされかつ座金８２に当接すると共に、回り止めリング１２６により適所に 保持される。

取り付は具９６は本発明の好適な教示内容により一体に形成されたクラッチＡの 相互接続面ディスクを有し、及び環状凹所１２８が形成されており、この凹所１ ２８にシーブ１６２を取り付け、該取り付は具を駆動することが出来る。好適な 形態において、シーブ１６２は取り付は具９６と相補的な寸法及び形状の円穴１ ６４を有し、該取り付は具９６上に取り付けられる。シーブ１６２は該シーブ１ ６２を通って軸方向に伸長し、取り付は具９６内に螺合可能に受は入れられるボ ルト１６６により取り付は具９６と同一の回転可能な位置に保持される。取り付 は具９６は米国特許第４．６３５．７６８号に記載されている型式の破断継手を 備えることが出来ることが理解されよう。

駆動リング５２を取り付は具９６に選択可能に係合させかつ関係付ける目的にて 、玉１００ｂ、１０２ｂ、１０４ｂ、１０６ｂ及び１０８ｂが駆動リング５２の 内面に略隣接しかつ該内面に対して平行に配設された取り付は具９６の内面９９ に取り付けられている。本発明の好適な教示内容によると、玉１００ｂ−１０８ ｂは軸方向に伸長する相補的な玉支承キャビティ又はソケット部分１００ａ及び 玉ケージ８８により取り付けられている。

ソケット部分１００ａは取り付は具９６の内面９９から略垂直に伸長しかつ略円 筒状の形状を有していると共に、このソケット部分１００ａは玉１００ｂ−１０ ８ｂよりも小さい径の第１円形端１０９を有する一方、ソケット部分１００ａの 該端１０９内に着座した玉１００ｂ−１０８ｂがソケット部分１００ａの他端に 係合しないようにするのに十分な長さを備えている。好適な形態において、ソケ ット部分１００ａの径は玉受は入れキャビティ５８−６６の径より大きい。

第１の好適な形態において、本発明の教示内容に従い玉１００ｂ−１０８ｂをソ ケット部分１００ａ内に拘束するための玉ケージ８８は、取り付は具９６内の内 面９９と当接する第１面１５２と、及びその反対面１５４とを有する土着座部１ ５０から形成される。土着座部１５０はソケット部分１００ａに対応する穴１０ ０Ｃを有し、玉１００ｂ−１０８ｂをソケット部分１００ａに受は入れかつ保持 する。最適な形態において、穴１００Ｃは面１５２から伸長すると共に、玉１０ ０ｂ−１０８ｂの径と略等しいか又は僅かに大きい径を有する第１円筒状部分１ ５６と、及び部分１５６から伸長しかつ面１５４に端末のある第２部分１５８と を備えている。最適な形態において、第２部分１５８は第１部分１５６との交差 部分にて該第１部分１５６の径に等しく、玉１００ｂ−１０８ｂの径よりも小さ い面１５４における径を有している。第１部分１５２及び第２部分１５８のそれ ぞれの長さにより、次いで、玉１００ｂ−１０８ｂがソケット部分１００ａ及び 穴１００Ｃ内に受は入れられ、面１５２が取り付は具９６の面９９と当接し、玉 １００ｂ−１０ｓｂ、４＜ソケット部分１００ａに対して密封状態に略拘束され 、取り付は具９６が回転して駆動リング５２から離脱する間に玉１００ｂ−１０ ８ｂが転動するのは許容するが、玉１００ｂ−１０８ｂぶつかり合わないように する。玉１００ｂ−１０８ｂは玉を最初に穴１００Ｃ内に位置決めすることによ り、フランジ取り付は具９６上に取り付けられる。次に、組合わせ体及びその玉 を一部相補的なソケット部分１００ａ内に位置決めし、玉ソケット１５０をねじ １６０により取り付は具９６に固着し、よって、玉を取り付は具９６上に取り付 ける。ねじ１６０は端ぐり入り口を有する穴１６１内に受は入れ、ねじ１６０が 玉１００ｂ−１０８ｂの内面にてソケット部分１００ａ部分の外周方向中間に位 置決めされ、駆動リング５２の内面に干渉しないようにすることが出来る。

第２の好適な形態において、本発明の教示による玉ケージ８８はキャリアリング １６８及び回り止め板１７０により形成される。キャリアリング１６８は玉１０ ０ｂ−１０８ｂの径と略等しいが僅かに大きい、ソケット部分１００ａに対応す る穴１００ｄを有し、その内部に玉１００ｂ−１０８ｂを受は入れる。回り止め 板１７０はソケット部分１００ａ及び穴１００ｄに対応すると共に、玉１００ｂ −１０８ｂの径よりも径が小さい穴１００ｅ。

１０２ｅ、１０４ｅ、１０６ｅ及び１０８ｅを有ている。

キャリアリング１６８は取り付は具９６の内面９９と回り止め板１７０間に挟持 され、組合わせ体はねじ１７２により取り付は具９６に固着される。次いで、キ ャリアリング１６８の肉厚により、玉１００ｂ−１０８ｂをソケット部分１００ ａ及び穴１００ｄ内に受は入れ、回り止め板１７０により拘束され、玉１００ｂ −１０８ｂが板１７０の穴１００ｅ−１０８ｅを通りかつこれらの穴を越えて伸 長し、取り付は具９６が回転し、駆動リング５２から離脱する間、玉１００ｂ− １０８ｂがたつかないようするにする必要がある。

ハブ３６は図示しないモータの軸にキー止めされ、これにより、駆動リング５２ が回転される。流体圧力が入り口４２内に導入され、よって、シリンダ１０が軸 方向に動かされ、駆動リング５２が回転するとき、該駆動リング５２も又軸方向 に動かし、これにより、キャビティ５８−６６が玉１００ｂ−１０８ｂと正合状 態になろうとする。一般的に、キャビティが玉と正合した状態にて取り付は具は 回転される。トルク力は玉が完全に正合するまで発生されず、係合状態となった ならば、全てのトルクは玉により支承される。５つの全ての玉は係合し又は非係 合状態となり、非係合状態のときは、駆動リングに対する平面状の支持手段とな る。さらに、ここに説明するように玉を位置決めしたとき、玉がキャビティに係 合する前に、駆動リングを支持する経路に沿ったキャビティ間の部材の一部と係 合するクラッチ軸を包含する三角形内に常に３つの玉が存在すると共に、キャビ ティが特表平２−５０２７４８　（５） 玉と正合しようとする間、無視し得る程度のトルク出力が生ずる。

キャビティ５８−６６と玉１００ｂ−１０８ｂとの好適な関係の詳細は引用して 本明細書の一部にした米国特許第３．７６０．９１６号に記載されている。

本発明の好適な実施例の教示によるクラッチＡの構造について説明したので、本 発明の好適な構造の特徴及び利点が理解されよう。係合状態のクラッチＡは玉１ ００ｂ−１０８ｂがカム動作をしてキャビティ５８−６６から離脱するトルクの 過荷重値を有することが理解されよう。このトルクの過荷重値は幾つかのファク タにより決まる。第１に、このトルクの過荷重値はばね７８及びシリンダ１０に より駆動リング５２に加えられるばね力及び流体圧力〔これらは幾つかの設計パ ラメータいかんによる〕により決まる。しかし、本発明の教示による同一のクラ ッチへの場合、トルクの過荷重値は可変の圧力弁を利用する等により入り口４２ 内に導入される流体圧力を変化させるだけで遠隔的に調節することが出来る。

第２に、このトルクの過荷重値は玉１００ｂ−１０８ｂ及びキャビティ１００ａ 、５８−５６の寸法及び相互の関係いかんによる。玉１００ｂ−１０８ｂがカム 動作してキャビティ５８−５６から離脱することは玉１００ｂ−１０８ｂがキャ ビティ５８−６６内に伸長する深さに直接関係することが理解されよう。この深 さが深くなればなるほど、即ち、玉１００ｂ−１０８ｂの赤道に接近すればする 程、玉１００ｂ−１０８ｂを除去するためには最大のトルクレベルが必要となり 、上記の深さが浅くなればなる程、キャビティ５８−６６から玉１００ｂ−１０ ８ｂを除去するためには、より大きいトルク力が必要となり、その深さが浅（な ればなる程、玉１００ｂ−１０８ｂをキャビティ５８−６６から除去するための トルク値は小さくて済む。トルクの過荷重値は玉１００ｂ−１０８ｂ及びキャビ ティ１００ａ、及びキャビティ５８−６６の寸法を選択することにより変えるこ とが出来ることが理解される。しかし、構成要素を標準化するためには、クラッ チＡは標準型とすることが出来るが、キャビティ５８−６６の径は特定の用途に 従った希望のトルクの過荷重値を達成し得る寸法にて穿孔することが出来る。

本発明の教示によるクラッチＡは上記の好適な構造の結果、相互接続面のバック ラッシを防止するという特徴を実現することが出来る。パックラッシは運動方向 が反転する間、部品の遊びに起因して運動にロスが生じることである。特に、キ ャビティ５８−６６及び１００ａは玉１００ｂ−１０８ｂより小さい径を有し、 玉１００ｂ−１０８ｂがキャビティ５８−６６．１００ａの端部及び側壁に接触 しないような長さを有している。さらに、キャビティ５８−６６．１００ａは熱 処理中、隅部を保護するのに必要な僅かな面取りが施されている。これにより、 玉１００ｂ−１０８ｂはキャビティ５８−６６．１００ａ内に楔状に嵌まり、カ ム動作してキャビティ５８−６６の隅み部に接触し、バックラッシの原因となる 玉１００ｂ−１０８ｂがキャビティ５８−６６．１００ａの側壁に接触すること がなく、及び、製造時、玉１０Ｏｂ”１０８ｂをキャビティ５８−６６．１００ ａから除去するのに必要なカム力の希望の許容誤差を維持することが可能となる 。

次に、キャリアリング６８及び板１７０から形成される玉ケージ８８は製造の点 でさらに有利であることが理解される。具体的には、穴１００ｄ及び穴１００ｅ −１０８ｅは許容誤差を維持する目的上、深さを制御するいかなる性質の手段も 必要としない貫通孔であるため、製造時、容易に反復形成可能である。かくて、 深さの許容誤差がないことは、トルクの許容誤差に適合し得る一方、製造コスト を著しく低減させる。

さらに、キャビティ５８−６６．１００ａの径の関係についての本発明の開示は 有利であることを理解すべきである。特に、キャビティ１００ａ−１０８ａの径 はキャビティ５８−６６の径よりも大きいため、玉１００ｂ−１０８ｂはキャビ ティ５８−６６におけるよりもキャピテイ１００ａ内により深く受は入れられ又 は着座される。

上述のように、玉１００ｂ−１０８ｂを受は入れる深さが深ければ深い程、玉１ ００ｂ−１０８ｂがカム動作してキャビティから離脱するためには、益々大きな トルク値が必要とされる。故に、玉１００ｂ−１０８ｂがカム動作してキャビテ ィ１００ａから離脱するのに要する力は玉１００ｂ−１０８ｂがカム動作してキ ャピテイ５８−６６から離脱するのに要する力よりも大きい。かくて、過荷重状 態にて、玉１００ｂ−１０８ｂは常時キャビティ５８−６６からカム動作して離 脱する傾向となるため、玉ケージ８８及びこの玉ケージ８８を取り付は具に固着 する手段には最小のトルク荷重が加わる。実際上、玉ケージ８８の主な目的は非 係合時、特にクラッチが垂直方向を向いているとき、玉１００ｂ−１０８ｂを取 り付は具９６に隣接した位置に保持することである。説明の目的上、本発明の好 適な形態において、径０．５００インチ（１゜２７０口）の玉１００ｂ−１０８ ｂの場合、キャビティ５８−６６の径は０．４５６インチ（１，１５８ｏｎ）と し、及びキャビティ１００ａの径は０．４８４インチ（１，２２９０１１）とす れば、玉の望ましいカム離脱動作特性が得られることが分かった。かくて、玉１ ００ｂ−１０８ｂが釈放される相互接続面側はキャビティの径を選択する設計に より偏倚させることが出来る。

さらに、本発明の教示によると、トルク値に達したときに迅速な釈放が実現され ることが理解される。具体的には、従来の過荷重防止装置はばねを利用して、相 互接続面ディスク同士を偏倚させていた。このため、かかる従来の過荷重防止装 置の場合、過荷重の状態時、ばねを圧縮することが必要であった。ばねを圧縮す ると、相互接続面ディスクの分離を阻止する力が増大し、その結果、釈放を阻止 し又は遅延させる力が存在する。圧力釈放調節機構を有する、本発明の教示に従 ったクラッチ八を利用する結果、トルクの過荷重レベルに達したとき、従来のば ね偏倚による過荷重防止装置の阻止力の作用により、相互接続面ディスクが分離 するのに伴い、相互接続面の分離力が増大することな（、迅速な釈放を実現する ことが出来る。さらに、本発明の教示によると、制御スイッチを駆動リング５２ に機械的に固着し、過荷重の結果、特表平２−５０２７４８　（６） 駆動リング５２が動くとき、流体を入り口４２から排出させることにより迅速な 釈放をさらに促進させ、クラッチＡが自動的に再セットされるのを阻止する。

本発明の基本的教示内容について説明したので、当業者には多数の応用例及び変 形例が明らかであろう。例えば、好適な実施例において、出力はパイロット型式 の取り付は具９６として図示され、入力は軸を受は入れるためのハブ３６として 図示されているが、本発明の教示に従い、他の形態及び型式の出力及び入力を利 用することも可能である。

同様に、本発明はその好適な実施例において、クラッチ環境内にある状態が開示 され、それが特に有利であると考えられるが、本発明の教示に従い、クラッチ作 用を有さない構造の過荷重防止装置とすることも出来る。

ここに開示された本発明はその精神又は一般的な特徴から逸脱することなく、他 の形態にて具体化することが可能であるため、ここに説明した実施例は全ての点 で単に一例として掲げたものであり、限定的なものではないとみなすべきである 。本発明の範囲は上述の説明ではなく、添付した請求の範囲により判断されるべ きであり、この請求の範囲の均等物の意味及び範囲に属する全ての変更は本発明 に包含されるものとみなす。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１局 特許庁長官　　吉　１）文教　殿 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８８１００８４２ ２、発明の名称 過荷重防止装置 ３、特許出願人 名　称　　ホートン・マニニファクチュアリング・カンパニー・インコーホレー テッド ４、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 １９条補正後の請求の範囲 出願当初の請求の範囲第１項及び第１５項を補正し、その他の項は補正しない。

１、内面を有する第１デイスクと、第１デイスクの内面に略隣接しかつ該内面に 対して平行に伸長する内面を育する第２デイスクと、少なくとも１つの玉を有す るトルク伝達手段と、第１デイスクの内面の軸方向に伸長するように第１デイス クに形成されな、前記玉の第１玉キヤビテイであって、玉の径より小さい径を有 する前記第１玉キヤビテイと、第２デイスクの内面の軸方向に伸長するように、 第２デイスクに形成された、前記玉の第２玉キヤビテイであって、王の径より小 さい径を有する前記第２玉キヤビテイとを備える過荷重防止装置にして、第１玉 キヤビテイが玉支承キャビティであり、玉を玉支承キャビティ内に拘束するため の手段が設けられ、第２玉キヤビテイが玉受は入れキャビティであり、前記玉受 は入れキャビティが玉支承キャビティの径より小さい径を有し、トルクの過荷重 値に達したとき、玉を偏倚させ玉支承キャビティからではなく、玉受は入れキャ ビティからカム動作させて離脱させることを特徴とする過荷重防止装置。

２、前記玉支承キャピテイ及び前記玉受は入れキャビティが側壁と及びディスク の内面に対向する端部とを有する略円筒状の形状であり、前記側壁が玉がキャビ ティの端部に接触しないようにする長さを有することを特徴とする請求の範囲第 １項記載の過荷重防止装置。

３、キャビティの側壁がディスクの内面に略垂直に交特表千２−５０２７４８　 （７） 差し、パックラッシ制御領域及び玉のカム動作力の必要性の点にて製造許容誤差 を容易に維持し得るようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の過荷重 防止装置。

４、玉拘束手段がある肉厚、第１デイスクの内面に当接する第１面及び第２面を 有する土着座部と、及び前記土着座部を第１デイスクに固着するための手段とを 備え、前記土着座部が各土用の穴を有し、前記穴がその第１面に玉の径を受は入 れ得る寸法を有し、及びその第２面に玉の径より小さい寸法を有し、土着座部の 肉厚により、玉支承キャビティ及び土着座部の大円に拘束された玉が土着座部の 穴を通りかつ土着座部の第２面を越えて伸長し得るようにしたことを特徴とする 請求の範囲第１項記載の過荷重防止装置。。

１４、ある玉とそれに対応する玉受は入れキャビティ間の角度、及び後続の玉と キャビティ間の角度が略０″、４０″、１７０°、１９０’及び２５０”である ことを特徴とする請求の範囲第１３項記載の過荷重防止装置。

１５、内面を有する第１デイスクと、第１デイスクの内有する第２デイスクと、 少な（とも１つの玉を有するトルク伝達手段と、第１デイスクの内面の軸方向に 伸長するように第１デイスクに形成された、前記玉の第１キヤビテイであって、 玉の径より小さい径を有する前記第１玉キヤビテイと、第２デイスクの内面の軸 方向に伸長するように、第２デイスクに形成された、前記玉の第２玉キヤビテイ であって、玉の径より小さい径を有する前記第２玉キヤビテイとを備える過荷重 防止装置にして、第１玉キヤビテイが玉支承キャビティであり及び第２玉キヤビ テイが玉受は入れキャビティであり、玉を玉支承キャビティ内に拘束するための 手段が設けられ、前記手段がキャリアリングと、回り止め板と、及びキャリアリ ングが回り止め板及び第１ディスク間に挟持された状態にぞ前記キャリアリング 及び回り止め板を第１デイスクに固着するための手段とを備え、キャリアリング が玉を受は入れるための一定の径を有する、各土用の穴を有すると共に、回り止 め板が玉の径より小さい一定の径を有する、各土用の穴を存し、玉が玉支承キャ ビティ及びキャリアリングの大円に拘束され、回り止め板が該回り止め板の穴を 通りかつ該穴を越えて伸長することを特徴とする過荷重防止装置。

１６、前記玉支承キャビティ及び前記玉受は入れキャビティが側壁と及びディス クの内面に対向する端部とを有する略円筒状の形状であり、前記側壁が玉がキャ ビティの端部に接触しないようにする長さを有することを特徴とする請求の範囲 第１５項記載の過荷重防止装置。

１７、シたことを特徴とする請求の範囲第１６項記載の過荷重防止装置。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　元年　９月２０日國 特許庁長官　　　吉　１）文　毅　　殿１、特許出願の表示 ２、発明の名称 過荷重防止装置 ３、特許出願人 名　称　　ホートン・マニュファクチュアリング・カンパニー・インコーホレー テッド ４、代理人 住所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正書の提出日 １文口月条、４ト１ζ２ムＸ劃ン、之）３４条補正後の明細書 入力と出力間にて力を伝達させる場合、所定のトルク値に達したとき過荷重を逃 す手段を提供することが望ましいことが多い。さらに、入力と出力間にてクラッ チ動作を提供し、入力及び出方を回転可能に選択的に関係付けることが望ましい ことが多い。さらに、入力は出力を回転させ得るよう常に同一程度の正合状態と なるようにすることが望ましいことが多い。本発明はその好適な形態において、 単一の装置にてこれら３つの機能の全てを達成し得るものであり、このことは、 これら機能の１又は２つしか実現し得ない従来の装置に優る利点である。

具体的に、かかる従来の装置は全体的に複雑な構造であり、製造、組み立て及び 使用が比較的コスト高となり、干渉バックラッシという問題が生じ、その他の不 利益をも伴うものである。

西独特許ＤＥ−Ｂ−１第１０１０５９号は内面を有する第１デイスクと、内面を 有する第２デイスクと、少なくとも１つの玉を有するトルク伝達手段とを備える 型式の過荷重防止装置を開示している。第２デイスクの内面は第１デイスクの内 面に略隣接しかつ該内面に対して平行である。第１デイスクには、第１デイスク の内面の軸方向に伸長するように前記玉の第１玉キヤビテイが形成されている。

第２デイスクには、第２デイスクの内面の軸方向に伸長するように前記玉の第２ 玉キヤビテイが形成されている。

第２玉キヤビテイは玉の径より小さい径を有しているに係合する。

本発明は過荷重逃し手段を提供する必要性を満足させ、特表平；２−５０　：２ ７４　ｓ　（８）及び第１デイスクの玉支承キャビティ内に拘束されると共に、 第２デイスクの玉キャビティに対して出入り可能に正合される玉を有する過荷重 防止装置を提供することにより、従来技術の問題点及び欠点を解決するものであ る。この玉支承キャビティ及び玉受は入れキャビティは玉の径よりも小さい径を 有する一方、玉受は入れキャビティは玉支承キャビティの径より小さい径を有し 、あるトルク過荷重値に達したとき、玉を偏倚させ、玉支承キャビティではなく 、玉受は入れキャビティからカム動作により離脱させる。

３４条補正後の請求の節回 １、　　内面（９９）を有する第１デイスク（９６）と、第１デイスク（９６） の内面（９９）に略隣接しかつ該内面（９９）に対して平行に伸長する内面を有 する第２デイスク（５２）と、少なくとも１つの玉（１００ｂ−１０８ｂ）を有 するトルク伝達手段と、第１デイスク（９６）の内面（９９）の軸方向に伸長す るように第１デイスク（９６）に形成された、前記玉（１００ｂ−１０８ｂ）の 第１玉キヤビテイ（１００ａ）と、及び第２デイスク（５２）の内面の軸方向に 伸長するように、第２デイスク（５２）に形成された、前記玉（１００ｂ−１０ ８ｂ）の第２玉受は入れキャビティ（５８−６６）であって、玉（１００ｂ−１ ０８ｂ）の径より小さい径を有する前記第２玉キヤビテイ（５８−６６）とを備 え、前記玉（１００ｂ−１０８ｂ）がトルクの過荷重値により第２玉キヤビテイ （５８−６６）に係合するようにした過荷重防止装置にして、第１玉キヤビテイ （１００ａ）が玉（１００ｂ−１０８ｂ）の径より小さい径にて、第１デイスク （９６）に直接形成され、及び玉支承キャビティであり、第１デイスク（９６） の内面（９９）に固着され、玉支承キャビティ（１００ａ）内に玉を（１００ｂ −１０８ｂ）を拘束する玉ケージ（８８）が設けられ、及び前記第２玉受は入れ キャビティ（５８−６６）が玉支承キャビティ（１００ａ）の径より小さい径を 有し、トルクの過荷重値に達したとき、玉（１００ｂ−１０８ｂ）を偏倚させ玉 支承キャビティ（１００ａ）からではなく、玉受は入れキャビティ（５８−６６ ）からカム動作させて離脱させることを特徴とする過荷重防止装置。

２、前記第２玉受は入れキャビティ（５８−６６）が第２．ディスク（５２）に 直接形成され、及び前記玉支承キャビティ（１００ａ）及び前記玉受は入れキャ ビティ（５８−６６）が側壁と及びディスク（５２，９６）の内面に対向する端 部とを有する略円筒状の形状であり、前記側壁が玉（１００ｂ−１０８ｂ）がキ ャビティ（１００ａ、５８−６６）の端部に接触しないようにする長さを有する ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の過荷重防止装置。

３、キャビティ（１００ａ、５８−６６）ＣＤ側壁カティスクの内面に略垂直に 交差し、バックラッシ制御領域及び玉のカム動作力の必要性の点にて製造許容誤 差を容易に維持し得るようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の過荷 重防止装置。

４、玉ケージ（８８）がある肉厚、第１デイスク（９６）の内面（９９）に当接 する第１面（１５２）及び第２面（１５４）を有する土着座部（８８）と、及び 前記土着座部（８８）を第１デイスク（９６）に固着するための手段（１６０） とを備え、前記土着座部（８８）が６玉（１００ｂ−１０８ｂ）用の穴（１００ ｃ）を有し、前記穴（１００ｃ）がその第１面（１５２）に玉（１００ｂ−１０ ８ｂ）の径を受は入れ得る寸法を有し、及びその第２面（１５４）に玉（１００ ｂ−１０８ｂ）の径より小さい寸法を有し、土着座部（８８）の肉厚により、玉 支承キャビティ（１００ａ）及び王者座部（８８）の穴内に拘束された玉（１０ ０ｂ−１０８ｂ）’が土着座部（８８）の穴（１００ｃ）を通りかつ正着座部（ ８８）の第２面（１５４）を越えて伸長し得るようにしたことを特徴とする請求 の１ｉｌｉ囲第１項第１第３項の何れかに記載の過荷重防止装置。

５、土着座部（８８）の穴（１００ｃ）が第１面（１５２）から玉（１００ｂ− １０８ｂ）の径を受は入れ得る径を育する：ｉ２面（１５４）に向けて伸長する 第１円筒状部分（１５６）と、前記第１部分（１５６）から第２面（１５４）ま で伸長する第２部分（１５８）とを有し、前記第２部分（１５８）が第１部分（ １５６）から第２面（１５４）まで伸長し、第２部分（１５８）が第１部分（１ ５６）の径に略等しい径から第２面の径まで記載の過荷重防止装置。

６、′＠記第２部分（１５８）が切頭円錐形の形状を有することを特徴とする請 求の範囲第５項記載の過荷重防止装置。

７、固着手段が土着座部（８８）を通って伸長し、第１デ斗スク（９６）に螺合 可能に受は入れられるねじ（１６０）を有し、前記ねじ（１６０）が玉支承キャ ビティ（１００ｃ）の外周方向の中間に位置決めされ、さらに、土着座部（８８ ）の第２面（１５４）と平らになるように、土着座部（８８）に端ぐり加工され 、玉（１σｏｂ−１０８ｂ）が第２デイスク（５２）の玉受は入れキャビティ（ ５８−６６）内に受は入れられたとき、第２デイスク（５２）の内面との相互作 用を回避し得るようにし７３表千２−５０２７４８（９） たことを特徴とする請求の範囲第５項記載の過荷重防止装置。

８、玉ケージがキャリアリング（１６８）と、回り止め板（１７０）と、及びキ ャリアリング（１６８）が回り止め板（１７０）及び東１ディスク（９６）間に 挟持された状態にて前記キャリアリング（１６８）及び回り止め板（１７０）を 第１デイスク（９６）に固着するための手段（１７２）とを備え、キャリアリン グ（１６８）が玉（１００ｂ−１０８ｂ）を受は入れるための一定の径を有する 、容土（１００ｂ−１０８ｂ）用の穴（１００ｄ）を有すると共に、回り止め板 （１７０）が玉（１００ｂ−１０８ｂ）の径より小さい一定の径を有する、容土 （１００ｂ−１０８ｂ）用の穴（１００ｅ−１０８ｅ）を有し、玉（１００ｂ− １０８ｂ）が玉支承キャヒティ（１００ａ）及びキャリアリング（１６８）の穴 （１００ｄ、１００ｅ−１０８ｅ）内に拘束され、回り止め板（１７０）が該回 り止め板（１７０）の穴（１００ｅ−１０８ｅ）を通りかつ該穴（１００ｅ−１ ０８ｅ）を越えて伸長することを特徴とする請求の範囲第１項、第２項又は第３ 項に記載の過荷重防止装置。

９、第１デイスク（９６）により支承された玉（１００ｂ−１０８ｂ）が第２デ イスク（５２）の玉受は入れキャビティ（５８−６６）に係合する第１状態から 、第１デイスク（９６）により支承された玉（１００ｂ−１０８ｂ）が第２デイ スク（５２）の玉受は入れキャビティ（５８−６６）から回転可能に隔離される 第２状態まで第１及び第２デイスク（９６，５２）を選択的に分離する手段（１ ０，２２，７０，７２，７８）をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第１ 項乃至第８項の何れかに記載の過荷重防止装置。

１０、前記選択的に分離する手段が第１位置及び第２位置間を動き得るように第 ２デイスク（５２）を回転可能に取り付けるための手段（７０，７２）と、第２ デイスク（５２）をその第１位置に偏倚させる手段（７８）と、及び第２デイス ク（５２）を偏倚手段（７８）の偏倚力に抗してその第２位置まで動かす手段（ １０，２２）とを備えることを特徴とする請求の範囲第９項記載の過荷重防止装 置。

１１、駆動手段が流体圧力を受は入れ、その間にて軸方向に動かすシリンダ（１ ０）を摺動可能に取り付けるピストン（２２）を備えることを特徴とする請求の 範囲第１０項記載の過荷重防止装置。

１２、少な（とも第１の正金位置において、第１及び第２デイ、スフ（９６，５ ２）が玉受は入れキャビティ（５８−６６）内に玉（１００ｂ−１０８ｂ）が受 は入れられたときと同程度の王台状態となるように玉支承キャビティ（５８−６ ６）及び玉受は入れキャビティ（１００ａ）が配設されることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の過荷重防止装置。

１３．１つの位置において、玉（１００ｂ−１０８ｂ）が玉受は入れキャビティ （１００ａ）の上に位置して正合する一方、その他任意の位置においては、少な くとも３つの玉（１００ｂ−１０８ｂ）が過荷重防止装置（Ａ）の軸線を包含す る三角形を形成しかつ玉受は入れキャビティ（５８−６６）間にて第２デイスク （５２）の内面に係合するように、玉支承キャビティ（５８−６６）及び玉受は 入れキャビティ（１００ａ）が配設されることを特徴とする請求の範囲第１２項 記載の過荷重防止装置。

１４、ある玉（１００ｂ−１０８ｂ）とそれに対応する玉受は入れキャビティ（ ５８−６６）間の角度、及び後続の玉（１００ｂ−１０８ｂ）とキャビティ（５ ８−６６）間の角度が略Ｏ＠、４０″、１７０’、１９０＠及び２５０°である ことを特徴とする請求の範囲第１３項記載の過荷重防止装置。

国際調査報告 １＃ｌ争−・−豐−呻−１＾ａ＋＋ａａａ＋ｍｍ拳、ＰＣＴ／ｊ：５εａ／ＣＯ ８：２

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．内面を有する第１ディスクと、第１ディスクの内面に略隣接しかつ該内面に 対して平行に伸長する内面を有する第２ディスクと、ある径を有する少なくとも １つの玉と、第１ディスクの内面の軸方向に伸長するように第１ディスクに形成 された各玉の支承キャビティであって、ある径を有する前記玉支承キャビティと を備え、前記玉の径が該玉支承キャビティの径より大きく、さらに、玉を玉支承 キャビティ内に拘束するための手段と、及び第２ディスクの内面の軸方向に伸長 するように、第２ディスクに形成された名玉用の玉受け入れキャビティとを備え 、前記玉受け入れキャビティが玉の径より小さく及び玉支承キャビティの径より も小さい径を有し、トルクの過荷重値に達したとき、玉を偏倚させ玉支承キャビ ティからではなく、玉受け入れキャビティからカム動作させて離脱させることを 特徴とする適荷重防止装置。
2. ２．前記玉支承キャビティ及び前記玉受け入れキャビティが側壁と及びディスク の内面に対向する端部とを有する略円筒状の形状であり、前記面壁が玉がキャビ ティの端部に接触しないようにする長さを有することを特徴とする請求の範囲第 １項記載の過荷重防止装置。
3. ３．キャビティの側壁がディスクの内面に略垂直に交差し、バックラッジ制御領 域及び玉のカム動作力の必要性の点にて製造許容誤差を容易に維持し得るように したことを特徴とする請求の範囲第１項記載の過荷重防止装置。
4. ４．玉拘束手段がある肉厚、第１ディスクの内面に当接する第１面及び第２面を 有する玉着座部と、及び前記玉着座部を第１ディスクに固着するための手段とを 備え、前記玉着座部が各玉用の穴を有し、前記穴がその第１面に玉の径を受け入 れ得る寸法を有し、及びその第２面に玉の径より小さい寸法を有し、玉着座部の 肉厚により、玉支承キャビティ及び玉着座部の穴内に拘束された玉が玉着座部の 穴を通りかつ玉着座部の第２面を越えて伸長し得るようにしたことを特徴とする 請求の範囲第１項記載の過荷重防止装置。
5. ５．玉着座部の穴が第１面から玉の径を受け入れ得る径を有する第２面に向けて 伸長する第１円筒状部分と、前記第１部分から第２面まで伸長する第２部分とを 有し、前記第２部分が第１部分から第２面まで伸長し、第２部分が第１部分の径 に略等しい径から第２面の径まで縮径する径を有することを特徴とする請求の範 囲第４項記載の過荷重防止装置。
6. ６．前記第２部分が切頭円錐形の形状を有することを特徴とする請求の範囲第５ 項記載の過荷重防止装置。
7. ７．固着手段が玉着座部を通って伸長し、第１ディスクに螺合可能に受け入れら れるねじを有し、前記ねじが玉支承キャビティの外周方向の中間に位置決めされ 、さらに、玉着座部の第２面と平らになるように、玉着座部に端ぐり加工され、 玉が第２ディスクの玉受け入れキャビティ内に受け入れられたとき、第２ディス クの内面との相互作用を回避し得るようにしたことを特徴とする請求の範囲第５ 項記載の過荷重防止装置。
8. ８．玉拘束手段がキャリアリングと、回り止め板と、及びキャリアリングが回り 止め板及び第１ディスク間に挟持された状態にて前記キャリアリング及び回り止 め板を第１ディスクに固着するための手段とを備え、キャリアリングが玉を受け 入れるための一定の径を有する、名玉用の穴を有すると共に、回り止め板が玉の 径より小さい一定の径を有する、各玉用の穴を有し、玉が玉支承キャビティ及び キャリアリングの穴内に拘束され、回り止め板が該回り止め板の穴を通りかつ該 穴を越えて伸長することを特徴とする請求の範囲第１項記載の遇荷重防止装置。
9. ９．第１ディスクにより支承された玉が第２ディスクの玉受け入れキャビティに 係合する第１状態から、第１ディスクにより支承された玉が第２ディスクの玉受 け入れキャビティから回転可能に隔離される第２状態まで第１及び第２ディスク を選択的に分離する手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第１項記載 の週荷重防止装置。
10. １０．前記選択的に分離する手段が第１位置及び第２位置間を動き得るように第 ２ディスクを回転可能に取り付けるための手段と、第２ディスクをその第１位置 に偏倚させる手段と、及び第２ディスクを偏倚手段の偏倚力に抗してその第２位 置まで動かす手段とを備えることを特徴とする請求の範囲第９項記載の過荷重防 止装置。
11. １１．駆動手段が流体圧力を受け入れ、その間にて軸方向に動かすシリンダを摺 動可能に取り付けるピストンを備えることを特徴とする請求の範囲第１０項記載 の過荷重防止装置。
12. １２．少なくとも第１の正合位置において、第１及び第２ディスクが玉受け入れ キャビティ内に玉が受け入れられたときと同程度の正合状態となるように玉支承 キャビティ及び玉受け入れキャビティが配設されることを特徴とする請求の範囲 第１項記載の過荷重防止装置。
13. １３．１つの位置において、玉が玉受け入れキャビティの上に位置して正合する 一方、その他任意の位置においては、少なくとも３つの玉が過荷重防止装置の軸 線を包含する三角形を形成しかつ玉受け入れキャビティ間にて第２ディスクの内 面に係合するように、玉支承キャビティ及び玉受け入れキャビティが配設される ことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の過荷重防止装置。
14. １４．ある玉とそれに対応する玉受け入れキャビティ間の角度、及び後続の玉と キャビティ間の角度が略０°、４０°、１７０°、１９０°及び２５０°である ことを特徴とする請求の範囲第１３項記載の過荷重防止装置。
15. １５．内面を有する第１ディスクと、第１ディスクの内面に略隣接しかつ該内面 に対して平行に伸長する内面を有する第２ディスクと、ある径を有する少なくと も１つの玉と、第１ディスクの内面の軸方向に伸長するように第１ディスクに形 成された各玉の支承キャビティであって、ある径を有する前記玉支承キャビティ とを備え、前記玉の径が該玉支承キャビティの径より大きく、さらに、第２ディ スクの内面の軸方向に伸長するように第２ディスクに形成された、各玉の玉受け 入れキャビティと、キャリアリングと、回り止め板と、及びキャリアリングが回 り止め板及び第１ディスク間に扶持された状態にて前記キャリアリング及び回り 止め板を第１ディスクに固着するための手段とを備え、キャリアリングが玉を受 け入れるための一定の径を有する、各玉用の穴を有すると共に、回り止め板が玉 の径より小さい一定の径を有する、各玉用の穴を有し、玉が玉支承キャビティ及 びキャリアリングの穴内に拘束され、回り止め板が該回り止め板の穴を通りかつ 該穴を越えて伸長することを特徴とする過荷重防止装置。
16. １６．前記玉支承キャビティ及び前記玉受け入れキャビティが側壁と及びディス クの内面に対向する端部とを有する略円筒状の形状であり、前記側壁が玉がキャ ビティの端部に接触しないようにする長さを有することを特徴とする請求の範囲 第１５項記載の過荷重防止装置。
17. １７．キャビティの側壁がディスクの内面に略垂直に交差し、バックラッジ制御 領域及び玉のカム動作力の必要性の点にて製造許容誤差を容易に維持し得るよう にしたことを特徴とする請求の範囲第１６項記載の過荷重防止装置。
18. １８．前記玉受け入れキャビティが玉の径より小さく及び玉支承キャビティの径 よりも小さい径を有し、トルクの過荷重値に達したとき、玉を偏倚させ玉支承キ ャビティからではなく、玉受け入れキャビティからカム動作させて離脱させるこ とを特徴とする請求の範囲第１７項記載の過荷重防止装置。
19. １９．第１ディスクにより支承された玉が第２ディスクの玉受け入れキャビティ に係合する第１状態から、第１ディスクにより支承された玉が第２ディスクの玉 受け入れキャビティから回転可能に隔離される第２状態まで第１及び第２ディス クを選択的に分離する手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第１５項 記載の過荷重防止装置。
20. ２０．前記選択的に分離する手段が第１位置及び第２位置間を動き得るように回 転可能に取り付けるための手段と、第２ディスクをその第１位置に偏倚させる手 段と、及び第２ディスクを偏倚手段の偏倚力に抗してその第２位置まで動かす手 段とを備えることを特徴とする請求の範囲第１９項記載の過荷重防止装置。