JPH029207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は駆動装置と被駆動装置との間に設けら
れ、設定値以下のトルクは伝達するが、設定値を
超えるトルクは伝達しないトルクリミツタに関す
るものである。

従来の技術 トルクリミツタの一種に係合凹部と係合凸部と
の係合によつてトルクの伝達を行い、伝達トルク
が設定値を超えたとき係合凸部が付勢手段の付勢
力に抗して係合凹部から離脱することにより、ト
ルクを伝達しない状態となるものがある。この形
式のトルクリミツタは、一般に、一軸線まわりに
相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に設けら
れた第一回転体および第二回転体と、第二回転体
に対して軸方向の相対移動可能かつ相対回転不能
に設けられた検知部材と、その検知部材を前記第
一回転体に向かつて付勢する付勢手段と、検知部
材および第一回転体にそれぞれ設けられて互いに
係合することにより検知部材と第一回転体との間
のトルク伝達を行い、その伝達トルクが設定値を
超えたとき前記検知部材を前記付勢手段に抗して
後退させつつ互いに離脱する係合凹部および係合
凸部とを含むように構成される。

この形式のトルクリミツタは構造が簡単であ
り、かつ一旦トルクを伝達しない状態となつても
係合凹部と係合凸部とを係合させれば再びトルク
を伝達する状態に復帰させることが可能である。

しかしながら、伝達トルクが設定値を超えて係
合凸部が係合凹部から離脱した後、駆動装置が回
転を継続すれば係合凹部と係合凸部とが係合・離
脱を繰り返すこととなり、駆動装置には衝撃的な
負荷が加えられ、被駆動装置には衝撃的な駆動力
が加えられることとなつて、駆動装置、トルクリ
ミツタ、被駆動装置のいずれかが破損する恐れが
あり、また、騒音が発生することを避け得ない。

そのため、この種のトルクリミツタにおいて
は、係合凸部が係合凹部から離脱する際における
検知部材の移動をリミツトスイツチ等によつて検
出し、ただちに駆動装置を停止させることが行わ
れていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この場合には検知部材の移動を検出
し、駆動装置をただちに停止させるための電気制
御装置が必要となり、設備コストが高くなるとい
う問題が生ずる。

本発明はこの点に鑑み、係合凸部の係合凹部か
らの離脱によつてトルクを伝達しない状態となる
トルクリミツタでありながら、トルク伝達の遮断
後に駆動装置をただちに停止させる必要のないも
のを提供するために為されたものである。

問題点を解決するための手段 そのために、本発明は、前記第一回転体、第二
回転体、検知部材、付勢手段、係合凹部および係
合凸部を備えたトルクリミツタにおいて、第一回
転体に軸方向に平行なシリンダボアを形成し、そ
のシリンダボアにピストンを液密かつ摺動可能に
嵌合してそのピストンに上記係合凸部を設ける一
方、第二回転体に常にはシリンダボアから延び出
させられた排出通路の開口を閉塞しており、係合
凸部が係合凹部から完全に離脱するに必要な角度
以上第一回転体と第二回転体とが相対回転したと
き排出通路を開放する閉塞手段を設け、かつ、シ
リンダボアおよび排出通路に液体を封入したこと
を要旨とするものである。

作 用 このように構成したトルクリミツタがトルク伝
達状態にある間は、係合凹部と係合凸部との作用
によつてピストンに後退方向の力が加えられるの
であるが、シリンダボアと排出通路とには液体が
封入されているためピストンは後退せず、トルク
の伝達が支障なく行われることとなる。

そして、伝達トルクが設定値を超えれば、係合
凹部と係合凸部との作用によつて検知部材が付勢
手段に抗して後退させられ、係合凸部が係合凹部
から離脱する。それにつて、第一回転体と第二回
転体とが一定角度相対回転し、閉塞手段が排出通
路を開放する。この時点においては、検知部材を
介してピストンに付勢手段の付勢力が作用してい
るため、排出通路が開放されればピストンがこの
付勢力によつてシリンダ内の液体を排出しつつ速
やかに後退させられ、係合凸部が係合凹部と係合
しない状態となる。

発明の効果 本発明は上記のように、封入された状態では剛
体と同様の作用を為す液体が排出通路の開放によ
つて容易に流出し、当初から存在しなかつたに等
しいことになることを利用したものである。そし
て、排出口を開放するために、第一回転体と第二
回転体との相対回転を利用したものであるため、
一旦第一回転体と第二回転体とに相対回転が生じ
た後には、第一回転体と第二回転体とが支障なく
相対回転を続けることができる。

したがつて、従来におけるように、検知板の移
動を検知して駆動装置をただちに停止させる必要
がなく、そのための電気制御装置が不要となつて
設備コストが低減する効果が得られる。また、係
合凸部と係合凹部との係合・離脱の繰り返しによ
る騒音の発生が防止される効果も得られる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は本発明の一実施例であるトルクリミツ
タの要部を断面にして示す正面図である。この図
において、符号１０はモータ等図示しない駆動装
置によつて駆動される軸を示す。この軸１０には
キー１２によつて駆動回転体１４が固定されてい
る。この駆動回転体１４は小径部１６を備えてお
り、この小径部１６に被駆動回転体１８がラジア
ル軸受メタル２０を介して回転可能に支持されて
いる。被駆動回転体１８は駆動回転体１４の大径
部より大きな直径を有している。そして、スラス
ト軸受メタル２２および２４を介して、駆動回転
体１４の大径部とナツト２６とによつて両側から
挾まれており、駆動回転体１４に対して軸方向に
相対移動不能とされている。

駆動回転体１４の大径部の外周面には検知部材
としての検知リング３０が摺動可能に嵌合されて
いる。この検知リング３０と駆動回転体１４との
間には図示を省略するキーが設けられており、こ
れによつて両者の相対回転が阻止されている。駆
動回転体１４の外周面に形成されたねじ部に調整
ナツト３２が螺合され、ナツト調整ナツト３２と
検知リング３０との間には付勢手段としての皿ば
ね３４が配設されて、検知リング３０を前記被駆
動回転体１８に向かつて付勢している。この付勢
力は調整ナツト３２の回転操作によつて調整する
ことが可能である。また、検知リング３０と被駆
動回転体１８との間にはスラスト軸受メタル３６
が配設されている。

被駆動回転体１８の検知リング３０に対向する
部分には、軸方向のシリンダボア４０が複数個
（図示の例では３個）、第２図に示すようにそれぞ
れの間の角度間隔が僅かずつ相異なるように形成
されている。各シリンダボア４０にはピストン４
２が液密かつ摺動可能に嵌合されており、その前
進端位置は肩面４４によつて規定されている。ピ
ストン４２の前端部にはボール４６が回転可能に
取り付けられており、ピストン４２が前進端位置
にあるとき、このボール４６が検知リング３０に
形成された係合凹部としての凹球面４８と係合す
るようにされている。ボール４６が係合凸部とな
つているのである。

シリンダボア４０の後壁を成すプラグ５４とピ
ストン４２との間には、引張コイルスプリング５
６がスプリングリテーナ５８および６０を介して
取り付けられており、ピストン４２を常時後退方
向へ付勢している。シリンダボア４０から排出通
路６２が延び出させられ、駆動回転体１４の大径
部の端面に対向する位置に開口させられている。
排出通路６２の開口部には座ぐり穴が形成され、
その内側にＯリング６４が配設されている。座ぐ
り穴はＯリング６４が被駆動回転体１８の端面よ
り僅かに出る深さで形成されている。

駆動回転体１４のＯリング６４に対向する部分
にはシリンダボア７０が軸方向に形成されてお
り、これにピストン７２が液密かつ摺動可能に嵌
合されている。このピストン７２の前進端位置も
肩面７６によつて規定されており、この前進端位
置でピストン７２が丁度Ｏリング６４に接触して
排出通路６２を閉塞するようにされている。スラ
スト軸受メタル２２のシリンダボア７０に対応す
る部分には貫通孔が形成されてピストン７２がＯ
リング６４に接触することを許容しているのであ
るが、この貫通孔から円周方向に環状溝７８がＯ
リング６４の外径よりやや大きい幅で形成されて
いる。この環状溝７８からさらに複数本の放射溝
８０が延び出させられ、環状溝７８を駆動回転体
１４と被駆動回転体１８との間の隙間８２に連通
させている。ピストン７２はプラグ８６との間に
配設された引張コイルスプリング８８によつて常
時後退方向へ付勢されている。

シリンダボア７０から排出通路９０が延び出さ
せられ、駆動回転体１４の外周面に開口させられ
ている。この開口部には座ぐり穴が形成され、そ
れにＯリング９２が嵌め入れられており、常には
検知リング３０の内周面によつて排出通路９０が
閉塞されているが、ボール４６が凹球面４８から
完全に離脱する寸前まで検知リング３０が後退さ
せられたとき開放されるようになつている。

駆動回転体１４と被駆動回転体１８には、図示
はされていないが、シリンダボア７０と４０とに
それぞれ油を供給するための給油通路と、その給
油通路の開口部に設けられたチエツク弁付きのプ
ラグと、そのプラグから油が供給される際におけ
るシリンダボア４０，７０および排出通路６２，
９０からの空気の流出を許容するための排気通路
と、その排気通路の開口を閉塞するプラグとが設
けられており、これらを利用してシリンダボア４
０，７０および排出通路６２，９０に油が封入さ
れる。

本トルクリミツタの使用に当たつては、被駆動
回転体１８の検知リング３０とは反対側の端面に
形成された複数のボルト穴９４を利用して、被駆
動装置の回転体が被駆動回転体１８に連結され
る。この状態で軸１０がモータ等の駆動装置によ
つて回転させられれば、駆動回転体１４が一体的
に回転し、この回転が図示されていないキーによ
つて検知リング３０に伝達される。そして、検知
リング３０の回転が凹球面４８とボール４６との
係合によつて被駆動回転体１８に伝達され、これ
から被駆動装置に伝達されて被駆動装置が回転さ
せられる。この際、ボール４６の凸球面と凹球面
４８との作用によつてピストン４２には後退方向
の力が加えられるのであるが、シリンダボア４０
および排出通路６２には油が封入されており、排
出通路６２の開口部がピストン７２によつて閉塞
されているためピストン４２は後退しない。ま
た、検知リング３０も皿ばね３４の付勢力に抗し
て後退するに至らない。したがつて、通常は駆動
装置の回転駆動力がボール４６と凹球面４８との
係合によつて被駆動装置に伝達される。

しかしながら、被駆動装置の回転が何らかの理
由で阻止された場合には、ボール４６の凸球面と
凹球面４８との作用に基づく検知リング３０の後
退力が皿ばね３４の付勢力に打ち勝つに至り、検
知リング３０が後退する。伝達トルクが設定値を
超えたことを検知リング３０が検知するのであ
る。これに伴つて被駆動回転体１８が検知リング
３０および駆動回転体１４に対して小角度相対回
転する。したがつて、ピストン７２もＯリング６
４に対して相対移動するが、その前端面がＯリン
グ６４から外れることはなく、通路６２を閉塞し
続ける。

そして、ボール４６が凹球面４８から完全に離
脱する直前に検知リング３０によつて閉塞されて
いた排出通路９０が開放され、シリンダボア７０
からの油の流出が許容される。これによりピスト
ン７２が引張コイルスプリング８８によつて後退
させられ、Ｏリング６４から離れて排出通路６２
を開放する。すなわち、これらシリンダボア７
０、ピストン７２、引張コイルスプリング８８、
排出通路９０および検知リング３０等によつて、
常には排出通路６２を閉塞しており、検知リング
３０の後退時に開放する閉塞手段が構成されてい
るのである。排出通路６２が開放されればシリン
ダボア４０からの油の流出が許容されるため、ピ
ストン４２は皿ばね３４の付勢力によつて速やか
に後退させられ、検知リング３０がスラスト軸受
メタル３６に当接した後は引張コイルスプリング
５６の付勢力によつてさらに小距離後退させられ
る。

すなわち、ボール４６はスラスト軸受メタル３
６よりも引つ込んだ状態となり、また、ピストン
７２もスラスト軸受メタル２２よりも引つ込んだ
状態となるのであつて、以後、被駆動回転体１８
が停止した状態で駆動回転体１４および検知リン
グ３０が回転し続けても、ボール４６が凹球面４
８と係合することも、ピストン７２がＯリング６
４に接触することもない。また、スラスト軸受メ
タル２２には前述のように環状溝７８が形成され
ているため、スラスト軸受メタル２２がＯリング
６４に摺接することもない。しかも、シリンダボ
ア４０から排出された油は環状溝７８からスラス
ト軸受メタルと被駆動回転体１８との間に供給さ
れてこれらの摺動面を潤滑し、さらに放射溝８０
および隙間８２を経てスラスト軸受メタル３６と
検知リング３０との接触面を潤滑するため摩擦熱
の発生が良好に抑制される。シリンダボア７０か
ら排出された油も同様である。

このように本トルクリミツタはトルクの伝達を
遮断する状態となつた後、駆動回転体１４および
検知リング３０が回転を継続しても何等支障がな
いため、駆動装置を直ちに停止させる必要がな
く、そのための電気的な制御装置を省略すること
ができる。

また、被駆動装置側の不具合が解消した後、被
駆動回転体１８と検知リング３０とはボール４６
を介して再び係合させられるのであるが、前述の
ように複数個のシリンダボア４０が不等角度間隔
で配設されているため、両者はただ１つの相対位
相位置で係合し得るのみであり、駆動装置と被駆
動装置とは常に決まつた相対位相で連結されるこ
ととなる。

第３図に本発明の別の実施例の上記実施例とは
異なる部分を示す。本実施例においては、駆動回
転体１４側に設けられたピストン７２の前端部に
比較的小さいボール９６が取り付けられており、
ピストン７２が前進端位置にあるとき、このボー
ル９６が被駆動回転体１８に形成された排出通路
６２の開口部を閉塞するようにされている。ま
た、ピストン７２とシリンダボア７０との嵌合ク
リアランスが意識的にやや大きくされており、駆
動回転体１４と被駆動回転体１８との微小角度の
相対回転によつてはボール９６が排出通路６２を
開放しないようにされている。

しかし、被駆動回転体１８の負荷が過大となつ
て、検知リング３０の比較的小距離の後退を伴つ
て被駆動回転体１８と駆動回転体１４とが一定小
角度相対回転すれば、ボール９６が排出通路６２
を開放してピストン４２およびボール４６が後退
することを許容する。したがつて、本実施例にお
いてはボール４６が凹球面４８から離脱するまで
検知リング３０が後退させられる必要はない。

第４図に本発明のさらに別の実施例を示す。本
実施例においては駆動回転体１４側にピストンが
設けられておらず、排出通路６２がスラスト軸受
メタル２２によつて直接閉塞されるようになつて
いる。すなわち、スラスト軸受メタル２２の被駆
動回転体１８に接触する面には、第５図に示され
ている周方向の溝１００が形成されているが、こ
の溝１００は一部において切れており、その部分
に閉塞用突部１０２が形成されていて、この閉塞
用突部１０２が第６図に拡大して示すように、Ｏ
リング６４に密着して排出通路６２を閉塞するよ
うにされているのであり、本実施例においては閉
塞用突部１０２が閉塞手段をなしているのであ
る。

この閉塞用突部１０２はトルク伝達遮断状態に
おいても前記実施例におけるピストン７２のよう
に引つ込むわけではないため、駆動回転体１４が
一回転する毎にＯリング６４に接触することとな
るが、その角部１０４には丸味が付けられている
ため、Ｏリング６４を損傷することはない。

また、本実施例においてはナツト２６に加えて
ロツクナツト１０８が設けられており、スラスト
軸受メタル２２、被駆動回転体１８、スラスト軸
受メタル２４およびナツト２６の間の隙間を適正
に調整した後、ナツト２６を駆動回転体１４に完
全に固定し得るようになつている。検知リング３
０に対してもロツクナツト１１０が設けられてい
る。

その他の部分は前記実施例と同様であるため、
互いに対応する部分に同一の符号を付して対応関
係を示し、詳細な説明は省略する。

以上、本発明の３実施例を図面に基づいて説明
したが、この他にも当業者の知識に基づいて種々
の変形、改良を施した態様で本発明を実施し得る
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるトルクリミツ
タの一部を断面にして示す正面図である。第２図
は本発明の一実施例であるトルクリミツタの側面
図である。第３図および第４図は本発明のそれぞ
れ別の実施例であるトルクリミツタの要部を示す
正面断面図である。第５図は第４図におけるＡ矢
視図である。第６図は第５図におけるＢ−Ｂ断面
図である。 １４：駆動回転体、１８：被駆動回転体、３
０：検知リング、３４：皿ばね、４０：シリンダ
ボア、４２：ピストン、４６：ボール、４８：係
合凹部、６２：排出通路、７０：シリンダボア、
７２：ピストン、９０：排出通路、９６：ボー
ル、１００：溝、１０２：閉塞用突部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一軸線まわりに相対回転可能かつ軸方向に相
   対移動不能に設けられた第一回転体および第二回
   転体と、第二回転体に対して軸方向の相対移動可
   能かつ相対回転不能に設けられた検知部材と、そ
   の検知部材を前記第一回転体に向かつて付勢する
   付勢手段と、検知部材および第一回転体にそれぞ
   れ設けられて互いに係合することにより検知部材
   と第一回転体との間のトルク伝達を行い、その伝
   達トルクが設定値を超えたとき前記検知部材を前
   記付勢手段に抗して後退させつつ互いに離脱する
   係合凹部および係合凸部とを含み、前記第一およ
   び第二回転体のうち、一方が駆動装置に接続さ
   れ、他方が被駆動装置に接続されて、設定トルク
   以下のトルク伝達を行うトルクリミツタにおい
   て、 前記第一回転体に軸方向に平行なシリンダボア
   を形成し、そのシリンダボアにピストンを液密か
   つ摺動可能に嵌合してそのピストンに前記係合凸
   部を設ける一方、前記第二回転体に常には前記シ
   リンダボアから延び出させられた排出通路の開口
   を閉塞しており、前記係合凸部が前記係合凹部か
   ら完全に離脱するに必要な角度以上第一回転体と
   第二回転体とが相対回転したとき排出通路を開放
   する閉塞手段を設け、かつ、シリンダボアおよび
   排出通路に液体を封入したことを特徴とする液体
   封入式トルクリミツタ。