JPH0488242A - 正逆回転トルクリミッタ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は正回転時と逆回転時のトルクを異ならせたト
ルクリミッタに関するものである。

〔従来の技術〕

ハウジングにヒンジを介して蓋を取付けた各種の機器（
例えばコピー機、ワープロ、パソコンなど）においては
、蓋を開放する場合は小さいトルクで開放できること、
開放した蓋を任意の開放角度に保持できることが要求さ
れる。

このため、従来からダンパーやリンク機構をハウジング
と蓋との間に設ける方法がとられている。

しかし、この方法はスペースをとると共に、コスト高に
なる欠点がある。

一方、上述の要求に応えるため、第７図のように、断面
角形の線材からなるコイルバネ２１を入力軸２２と固定
軸２３の間に設け、コイルバネ２１の一端に形成したブ
レーキ用爪２４を固定軸２３に係合せしめ、他端に制御
爪２５を設けたブレーキ装置を用いることが考えられる
。

上記のブレーキ装置は、制御爪２５にコイルバネ２１が
戻る方向（拡径方向）に力を加えておくことにより入力
軸２２を自由に回転できるようにし、入力軸２２を停止
させる場合は、制御爪２５に加える力を解除することに
より、コイルバネ２１自身の弾力により入力軸２２を締
め付けてブレーキをかけるようにするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のごときブレーキ装置を蓋の開閉機構に採用すると
、蓋を開放する際は問題がないが、閉める際に制御用爪
２５を操作する必要があり、またコイルバネ２１の締付
力が大きすぎると蓋が閉りにくくなる。従って、上記の
装置を蓋の開閉機構にそのま一転用することには問題が
ある。

そこで、この発明は、上記のブレーキ装置が低コストで
あるという利点をいかしつつ、これを改良して蓋を開放
する際には小さいトルクで開放でき、蓋を任意の開放角
度に保持でき、またその蓋に若干の力を加えることでス
ムーズに閉めることができる程度のブレーキトルクを発
揮できるようにすることを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決すたるめに、この発明はベースに固定
した支持軸にトルク入力部材を回転自在に取付け、縮径
すると拡径方向の弾力を発揮するバネスリーブを上記の
支持軸のまわりに嵌めると共にそのバネスリーブの一端
をトルク入力部材に結合し、上記支持軸のまわりにバネ
スリーブの自然状態の径と同径のトルク受け部材を嵌め
これをベースに固定し、上記のスリーブとトルク受け部
の両者の外周面にわたり、自然状態でこれらの外径より
小さい内径を有し、かつトルク入力部材の正回転方向と
逆向きに巻かれたコイルバネを自然状態の径より拡大し
た径で巻き付けた構成としたものである。

〔作用〕

トルク入力部材が静止した状態（以下、単に静止状態と
いう、）では、コイルバネがバネスリーブを一定の締付
力で締付けた状態にある。

トルク入力部材に、例えば容器の蓋が連結されている場
合、上記の締付力は蓋の自重によって蓋が閉まることは
ないが、若干の力を加えると蓋が閉まる程度のブレーキ
トルクを発生する。

トルク入力部材を正回転させると、これと一体のバネス
リーブがコイルバネを拡径する方向に回転するので、バ
ネスリーブに対する締付力が小さくなり、小さいトルク
でトルク入力部材を回転させることができる。

逆に、トルク入力部材を逆回転させると、バネスリーブ
はコイルバネの巻き方向に回転するため、コイルバネが
縮径し、同時にバネスリーブも縮径する。

コイルバネが縮径すると、コイルバネのＩｌｌ付力が小
さくなるが、バネスリーブの径方向に拡大する力が大き
くなり、コイルバネとバネスリーブ間にはある程度の締
付力が生じるが、バネスリーブの拡径方向の弾力を適宜
設定することにより、必要以上に大きな締付力になるこ
とはない、蓋を閉める途中の任意の開放角度でトルク入
力を零にすると、コイルバネ及びバネスリーブは元の静
止状態に戻るため、任意の開放角度に保持することがて
きる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、実施例の正逆回転トルクリミッタ
１を、例えば事務機のハウジング２と蓋３との間に設け
た例を示している。蓋３はヒンジビン４により開閉自在
に取付けられ、ヒンジビン４には扇形歯車５が取付けら
れる。

トルクリミッタ１のベース６はハウジング２の内側面に
固定される。ベース６に上記のヒンジビン４と平行の支
持軸７の一端を固定し、他端にトルク入力部材としての
歯車８が取付けられる。この歯車８は前記の扇形歯車５
と噛み合う。

上記のベース６と歯車８との間において、支持軸７のま
わりに筒形のトルク受け部材９及び断面Ｃ形のバネスリ
ーブ１０が嵌められる。バネスリーブ１０は第３図に示
すように、軸方向にスリット１１が設けられ、そのスリ
ット１１の幅を小さくする方向に圧縮すると拡径方向に
弾性を発揮する。

トルク受け部材９の外径は、自然状態にあるバネスリー
ブ１０の外径と同一であり、両者の内端面が相互に突き
合わされる。

トルク受け部材９の外端はベース６に固定される、また
バネスリーブ１０の外端の４個所に差込み部１２が設け
られ（第３図参照）、各差込み部１２は、歯車８の軸挿
入孔１３のまわりに設けた４個所の係合凹所１４に嵌め
られる。差込み部１２は係合凹所１４に対し、周方向に
はすき間がなく、径方向には自由に移動できるように嵌
められる。

上記のトルク受け部材９とバネスリーブ１０のまわりに
は、一つのコイルバネ１５が嵌められる。

コイルバネ１５は断面角形の一本の線材で形成され、そ
の一端に回り止め用の爪１６が設けられる。

上記のコイルバネ１５は、若干拡径した状態でトルク受
け部材９とバネスリーブ１０のまわりに巻き付き、回り
止め用の爪１６はベース６の凹所１７に挿入される。

コイルバネ１５の巻き方向（第２図の矢印ａ参照）は、
蓋２を開放する際の歯車８の回転方向（第２図の矢印す
参照）を正回転とした場合、その回転方向と逆方向であ
る。従って、蓋３が開放される場合、歯車８はコイルバ
ネ１５の巻き方向と反対方向に回転し、蓋３が閉められ
る場合、歯車８はコイルバネ１５の巻き方向と同一方向
に回転する。

実施例の装置は以上のごときものであるから、蓋３を閉
めた静止状態において、コイルバネ１５は、バネスリー
ブ１０とトルク受け部材９のまわりに一定の締付力で巻
き付く。ハネスリーブ１０のスリット１１の幅δば、第
４図に示すように、自然状態と変わらない状態にある。

なお、このときのバネスリーブ１０の外径をｄ１コイル
バネ１５の外径をＤとする。

蓋３をヒンジピン４を中心に回動させて開放すると、歯
車８が正回転する。この回転方向はコイルバネ１５の巻
き方向と逆方向であるため、コイルバネ１５はバネスリ
ーブ１０との摩擦力により拡径方向に力を受ける。従っ
てコイルバネ１５の外径は第５図に示すようにＤ′に増
大するが、バネスリーブ１０は自然状態にあり、スリッ
ト１１の幅δは変わらず、従って、その外径も変わらな
い。そのため、コイルバネ１５とバネスリーブ１０との
間摩擦力は低減し、小さいトルクで蓋３を開放すること
ができる。

一方、蓋３を閉める際には、歯車８の回転方向とコイル
バネ１５の巻き方向が一致するので、コイルバネ１５が
バネスリーブ１０の摩擦力により締付は方向にねじられ
る。このため、第６図に示すように、コイルバネ１５の
外径はＤ′に縮小するが、同時にバネスリーブ１０の外
径もｄ“に縮小し、更にそのスリット１１の幅もδ“に
縮小する。

コイルバネ１５に外径が縮小すると、自然状態の径に近
づくため、そのバネ力は弱くなるが、バネスリーブ１０
が縮小して拡径方向の弾力が増大するので、コイルバネ
１５とバネスリーブ１０間には所要の摩擦力が作用する
。この場合、摩擦力が大きすぎると蓋３を閉めるのに大
きな力が必要となり、不便であるので、小さい力で蓋３
を閉じることができる程度にコイルバネ１５及びバネス
リーブ１０のバネ定数を設定しておく。

蓋３を途中で止めると、コイルバネ１５は静止状態（第
４図の状態）に戻るが、この状態においてコイルバ２１
５はバネスリーブ１０を所要の締付力で締付けるため、
Ｍ３は任意の開放角度に保持される。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のトルクリミッタは、静止状態
においてコイルバネの締付力により所要のブレーキトル
クが発生できるように設定され、トルク入力部材が正回
転するとブレーキトルクが軽減され、小さい力で蓋を開
放することができる。

また、トルク入力部材を上記と逆方向に回転させると、
ブレーキトルクが増大する方向になるが、同時にバネス
リーブが縮径してブレーキトルクの増大を一定限度以下
に抑制するため、必要以上にブレーキトルクが増大する
ことがない。

また、開放又は閉止の途中で蓋から手を離すと、コイル
バネは常に静止状態に戻るため、蓋を任意の開放角度に
保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の横断平面図、第２図は同上の縦断側面
図、第３図は一部省略分解斜視図、第４図から第６図は
コイルバネとバネスリーブの関係の作用説明図、第７図
は従来例の平面図である。 １・・・・・・正逆回転トルクリミッタ、２・・・・・
・ハウジング、　　　　３・・・・・・蓋、４・・・・
・・ヒンジビンで　　　５・・・・・・歯車、６・・・
・・・ベース、　　　　　７・・・・・・支持軸、８・
・・・・・歯車、　　　　　　９・・・・・・トルク受
け部材、１０・・・・・・バネスリーブ、　　１１・・
・・・・スリット、１２・・・・・・差込み部、　　　
１３・・・・・・軸挿入孔、１４・・・・・・係合凹所
、　　　１５・・・・・・コイルバネ、１６・・・・・
・爪、　　　　　　　１７・・・・・・凹所。 特許出願人　　　エヌティエヌ株式会社同

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベースに固定した支持軸にトルク入力部材を回転
   自在に取付け、縮径すると拡径方向の弾力を発揮するバ
   ネスリーブを上記の支持軸のまわりに嵌めると共にその
   バネスリーブの一端をトルク入力部材に結合し、上記支
   持軸のまわりにバネスリーブの自然状態の径と同径のト
   ルク受け部材を嵌めこれをベースに固定し、上記のスリ
   ーブとトルク受け部の両者の外周面にわたり、自然状態
   でこれらの外径より小さい内径を有し、かつトルク入力
   部材の正回転方向と逆向きに巻かれたコイルバネを自然
   状態の径より拡大した径で巻き付けてなる正逆回転トル
   クリミッタ。