JPH05202947A - Torque-restrictive joint - Google Patents
Torque-restrictive jointInfo
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- JPH05202947A JPH05202947A JP4304499A JP30449992A JPH05202947A JP H05202947 A JPH05202947 A JP H05202947A JP 4304499 A JP4304499 A JP 4304499A JP 30449992 A JP30449992 A JP 30449992A JP H05202947 A JPH05202947 A JP H05202947A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/06—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the synchronous type
- H02K49/065—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the synchronous type hysteresis type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、一般に連結機構、こと
に経由して伝えることのできるトルクの最高量を調整す
る調整手段を備えた磁気作動のトルク制限継手(tor
que limiting coupling)に関す
る。FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to a magnetically actuated torque limiting joint (tor) having adjustment means for adjusting the maximum amount of torque that can be transmitted, particularly through a coupling mechanism.
que limiting coupling).
【0002】[0002]
【背景技術】入力部材から出力部材に制限した量の動
力、典型的には回転トルクを伝えるのに適するトルク制
限式の継手及びクラッチは、よく知られている装置であ
る。このような継手は、所定の最高量のトルクをこの継
手を経て伝えることのできることが特徴である。伝えら
れるトルクが最高トルクより小さいか、又は最高トルク
に等しい場合には、継手は入力部材により出力部材を回
転駆動することができる。しかし最高トルクを越えるよ
うにしょうとすると、継手は反作用を生じ、入力部材を
出力部材から連結をはずす。若干の継手では、このよう
な連結はずれが完了すると、この継手を経てはトルクが
伝わらない。別の継手ではこのような連結はずれは単に
部分的であり、この継手を経ては所定の最高量のトルク
だけしか伝わらない。BACKGROUND OF THE INVENTION Torque limiting couplings and clutches suitable for transmitting a limited amount of power from an input member to an output member, typically a rotational torque, are well known devices. Such a joint is characterized in that it is capable of transmitting a predetermined maximum amount of torque through the joint. If the transmitted torque is less than or equal to the maximum torque, the joint can drive the output member to rotate with the input member. However, if you try to exceed the maximum torque, the joint will react and disconnect the input member from the output member. With some joints, once such disengagement is complete, no torque is transmitted through the joint. In other joints, such disengagement is only partial and only a certain maximum amount of torque is transmitted through this joint.
【0003】トルク制限継手は広範囲の種類の機械に使
われている。たとえばこのような継手は、ねじキャップ
をびん及びその他の容器にねじ込む機械に一般的に使わ
れている。この用途では、機械の駆動軸は継手の入力部
材に連結され、又ねじキャップ頭部は出力部材に連結す
る。継手のトルク限度は、ねじキャップ付け作業中に、
ねじキャップに加えることのできる最高量のトルクを規
定するように設定する。すなわちねじキャップを容器に
ねじ込む際にこれ等のねじキャップには所定量のトルク
だけしか加わらない。ねじキャップを容器に適正にねじ
込むときは、継手は機械の駆動軸をねじキャップ頭部か
ら連結をはずして過度のトルクがこのねじキャップ頭部
に加わらないようにする。このことは、ねじキャップを
容器にねじ込んでいるときにこのねじキャップが固定し
た場合の損傷を防ぐのにとくに重要なことである。Torque limiting joints are used in a wide variety of machines. For example, such fittings are commonly used in machines for screwing screw caps into bottles and other containers. In this application, the drive shaft of the machine is connected to the input member of the fitting and the screw cap head is connected to the output member. The torque limit of the joint is
Set to specify the maximum amount of torque that can be applied to the screw cap. That is, only a certain amount of torque is applied to these screw caps when they are screwed into the container. When properly screwing the screw cap into the container, the coupling decouples the drive shaft of the machine from the screw cap head to prevent excessive torque from being applied to the screw cap head. This is especially important to prevent damage if the screw cap locks when it is screwed into the container.
【0004】従来多くのトルク制限継手構造が知られて
いる。これ等の公知の構造の若干のものは、磁石と磁気
吸引の原理とを使い、入力部材及び出力部材間にトルク
制限連結状態を生ずる。しかし公知の磁気作動まトルク
制限継手は、調整することができないか(最高量のトル
クを変えることができない)、又は調整することが困難
である。又この種の公知の継手は、与えられた物理的寸
法の継手に対しこの継手を経て比較的少量のトルクだけ
しか伝えることができない。これ等の制限は、継手の操
作に制限を受けこの継手に対し利用できる物理的空間が
小さい場合にこの継手を機械に使うときに問題になる。
すなわち、伝達できる最高量のトルクを迅速かつ容易に
調整できると共に与えられた特異的寸法に対し比較的多
量のトルクを伝達することのできる磁気作動のトルク制
限継手用の改良された構造を提供することが望ましい。Many torque limiting joint structures are known in the art. Some of these known structures use magnets and the principle of magnetic attraction to create a torque limiting connection between the input and output members. However, known magnetically actuated or torque limiting joints cannot be adjusted (the maximum amount of torque cannot be changed) or are difficult to adjust. Also, known joints of this kind can only transmit a relatively small amount of torque through a joint of a given physical size. These limitations are problematic when using the joint in machines where the joint operation is limited and the physical space available for the joint is small.
That is, to provide an improved structure for a magnetically actuated torque limiting joint which is capable of quickly and easily adjusting the maximum amount of torque that can be transmitted and which can transmit a relatively large amount of torque for a given specific size. Is desirable.
【0005】[0005]
【発明の概要】本発明は、磁気作動のトルク制限継手用
の改良された構造に係わる。本発明継手は、中空の円筒
体(cylinder)に一緒に回転するように連結し
た入力駆動軸を備えている。円筒体は、磁化することが
でき、磁化したときに磁性条件の変化に抵抗する材料で
形成する。第1の中空の円筒形の出力駆動部材は、円筒
体のまわりにこれと相対的に回転するように同心に支え
てある。第2の出力駆動部材は、第1の出力駆動部材に
連結され、円筒体内に同心に延びるようにしてある。第
1及び第2の出力駆動部材には複数対の磁石が固定さ
れ、円筒体のまわりに磁界を生成するようにしてある。
出力駆動軸及び円筒体を回転すると、磁界により一緒に
第1及び第2の出力駆動部材を回転するトルクを生ず
る。従ってこの継手を介して駆動作用を伴う連結状態が
生ずる。第1及び第2の出力駆動部材は相対的に回転し
て磁石の対の相対位置を変え、従ってこれにより生ずる
磁界の強さを変えることができる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an improved structure for magnetically actuated torque limiting joints. The joint of the present invention comprises an input drive shaft rotatably coupled together with a hollow cylinder. The cylinder is formed of a material that can be magnetized and, when magnetized, resists changes in magnetic conditions. A first hollow cylindrical output drive member is concentrically supported for relative rotation about the cylinder. The second output drive member is connected to the first output drive member and extends concentrically within the cylinder. A plurality of pairs of magnets are fixed to the first and second output driving members so as to generate a magnetic field around the cylindrical body.
When the output drive shaft and the cylinder are rotated, the magnetic field produces a torque which together rotates the first and second output drive members. Therefore, a connecting state with a driving action occurs via this joint. The first and second output drive members can rotate relative to one another to change the relative position of the magnet pairs and thus change the strength of the magnetic field produced thereby.
【0006】以下本発明の種種の目的及び利点を添付図
面によりその好適な実施例について詳細に説明する。Various objects and advantages of the present invention will now be described in detail with reference to the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
【0007】[0007]
【実施例】図1及び2には本発明による磁気作動のトル
ク制限継手10を例示してある。トルク制限継手10
は、任意普通の回転動力源(図示してない)に連結され
るのに適する駆動軸11を備えている。この連結が容易
になるように駆動軸11にキー12を設けてある。駆動
軸11は、端部に環状みぞ14を形成した拡大したハブ
部分13に終っている。又半径方向内向きに延びる複数
個の穴15を駆動軸11のハブ部分13に形成してあ
る。各穴15は、みぞ14の一部分を貫いて延びてい
る。1 and 2 illustrate a magnetically actuated torque limiting joint 10 according to the present invention. Torque limiting joint 10
Comprises a drive shaft 11 suitable for being connected to any conventional rotary power source (not shown). A key 12 is provided on the drive shaft 11 to facilitate this connection. The drive shaft 11 ends in an enlarged hub portion 13 with an annular groove 14 formed at the end. Further, a plurality of holes 15 extending inward in the radial direction are formed in the hub portion 13 of the drive shaft 11. Each hole 15 extends through a portion of the groove 14.
【0008】中空の駆動円筒体(drive cyli
nder)16は、駆動軸11にこれと一緒に回転する
ように固定してある。駆動円筒体16の一端部は、駆動
軸11のハブ部分13に形成したみぞ14内に納めてあ
る。半径方向に延びる複数個の穴17は、駆動円筒体1
6の一端部を貫いて形成してある。円筒体の穴17は、
駆動円筒体16の一端部をみぞ14内に配置したとき
に、ハブ部分の穴15に整合するように位置させる。ハ
ブ部分の穴15及び円筒体の穴17を貫いて複数個のピ
ン18を挿入し、駆動円筒体16を駆動軸11に固定す
る。各ピン18は、穴15及び穴17内にプレスばめし
又はその他の方法で保持して使用中にはずれないように
する。Hollow drive cylinder
nder) 16 is fixed to the drive shaft 11 so as to rotate therewith. One end of the drive cylinder 16 is housed in a groove 14 formed in the hub portion 13 of the drive shaft 11. The plurality of holes 17 extending in the radial direction are formed in the driving cylinder 1.
It is formed by penetrating one end of 6. The hole 17 in the cylinder is
When one end of the drive cylinder 16 is placed in the groove 14, it is aligned with the hole 15 in the hub portion. The drive cylinder 16 is fixed to the drive shaft 11 by inserting a plurality of pins 18 through the hole 15 in the hub portion and the hole 17 in the cylinder. Each pin 18 is press fit or otherwise retained within holes 15 and 17 to prevent it from slipping during use.
【0009】トルク制限継手10はさらに、任意の従動
部品(図示してない)に連結されるのに適する出力駆動
アセンブリ20を備えている。出力駆動アセンブリ20
は、駆動軸11及び駆動円筒体16のまわりに配置した
第1の駆動部材21を備えている。第1の駆動部材21
は、1対の軸受22,23により駆動軸11に回転可能
に支えたハブを備えている。各軸受22,23は、出力
駆動アセンブリ20全体及び駆動軸11を共通軸線のま
わりに相対回転するように支える。第1の駆動部材21
はさらに、ハブ部分から駆動円筒体16のまわりに軸線
方向に延びる円筒形部分を備えている。第1の駆動部材
21は、駆動軸11の反対側のトルク制限継手10の端
部に位置する半径方向外向きに延びるフランジ部分に終
っている。The torque limiting coupling 10 further comprises an output drive assembly 20 suitable for being coupled to any driven components (not shown). Output drive assembly 20
Comprises a first drive member 21 arranged around the drive shaft 11 and the drive cylinder 16. First drive member 21
Has a hub rotatably supported on the drive shaft 11 by a pair of bearings 22 and 23. Each bearing 22, 23 supports the entire output drive assembly 20 and drive shaft 11 for relative rotation about a common axis. First drive member 21
Further comprises a cylindrical portion extending axially from the hub portion about drive cylinder 16. The first drive member 21 terminates in a radially outwardly extending flange portion located at the end of the torque limiting joint 10 opposite the drive shaft 11.
【0010】出力駆動アセンブリ20はさらに、第2の
駆動部材24を備えている。第2の駆動部材24は、形
状が一般に中空円筒形で駆動円筒体16と、第1の駆動
部材21の円筒形部分との中に同心に配置した部分を備
えている。第2の駆動部材24は又、駆動軸11の反対
側のトルク制限継手10の端部に位置する半径方向外向
きに延びるフランジ部分を備えている。すなわち第2の
駆動部材24のフランジ部分は、第1の駆動部材21の
フランジ部分に隣接して位置する。所望により、第1及
び第2の駆動部材21,24を同心に位置させるのに両
フランジ部分の一方にくぼみを形成してもよい。第2の
駆動部材24のフランジ部分には、第2の駆動部材24
を前記した従動部品に連結するように複数個の周辺穴2
6、内部キー27又はその他の手段を設けてある。The output drive assembly 20 further includes a second drive member 24. The second drive member 24 is generally hollow-cylindrical in shape and comprises a portion concentrically arranged within the drive cylinder 16 and the cylindrical portion of the first drive member 21. The second drive member 24 also includes a radially outwardly extending flange portion located at the end of the torque limiting joint 10 opposite the drive shaft 11. That is, the flange portion of the second drive member 24 is located adjacent to the flange portion of the first drive member 21. If desired, a recess may be formed in one of the flange portions to concentrically position the first and second drive members 21, 24. The second drive member 24 is provided on the flange portion of the second drive member 24.
A plurality of peripheral holes 2 to connect the driven parts to the driven parts described above.
6, an internal key 27 or other means is provided.
【0011】第1の駆動部材21を、第2の駆動部材2
4に一緒に回転するように連結する手段を設けてある。
図示の実施例では第1の駆動部材21のフランジ部分を
貫いて1対の互いに対向する弧状のみぞ穴30,30を
形成してある。各みぞ穴30内には、ねじファスナ31
及び座金32を配置してある、ねじファスナ31は座金
32及びみぞ穴30を貫いて、第2の駆動部材24のフ
ランジ部分に形成したねじ穴33内に延びている。ねじ
ファスナ31をゆるめると、第1及び第2の駆動部材2
1,24は、みぞ穴30により形成した円弧により相対
的に自由に回動する。しかし締付けると、第1及び第2
の駆動部材21,24は摩擦を伴って係合しこのような
相対回動が妨げられる。この構造の目的は以下に述べ
る。The first drive member 21 is replaced by the second drive member 2
Means are provided for rotationally coupling together with 4.
In the illustrated embodiment, a pair of mutually facing arcuate groove holes 30 are formed through the flange portion of the first drive member 21. Within each groove 30 are screw fasteners 31
A screw fastener 31 having a washer 32 disposed therein extends through the washer 32 and the slot 30 into a screw hole 33 formed in a flange portion of the second drive member 24. When the screw fastener 31 is loosened, the first and second drive members 2
1, 24 are relatively freely rotatable by the arc formed by the slot 30. But when tightened, the first and second
The drive members 21 and 24 of FIG. 1 are engaged with each other with friction, and such relative rotation is prevented. The purpose of this structure is described below.
【0012】図3に示すように複数個の軸線方向に延び
る第1の磁石40は、第1の駆動部材21の円筒形部分
の内面に固定してある。図示の実施例では8個のこのよ
うな磁石40を、第1の駆動部材21の内周のまわりに
等距離に互いに間隔を置いて設ける。ただし所望により
この個数は一層多くても少なくてもよい。磁石40は普
通のもので、その内面が所定の磁気極性を持つように磁
化される。図示の実施例では磁石40の内面は、第1の
駆動部材21の内周面のまわりに交互に磁気北極及び南
極として極性を与えられる。As shown in FIG. 3, a plurality of first magnets 40 extending in the axial direction are fixed to the inner surface of the cylindrical portion of the first drive member 21. In the illustrated embodiment, eight such magnets 40 are provided equidistantly spaced from each other around the inner circumference of the first drive member 21. However, if desired, the number may be more or less. The magnet 40 is a conventional one, and its inner surface is magnetized so as to have a predetermined magnetic polarity. In the illustrated embodiment, the inner surface of the magnet 40 is alternately polarized as a magnetic north and south pole around the inner peripheral surface of the first drive member 21.
【0013】同様に軸線方向に延びる複数個の第2の磁
石41を、第2の駆動部材24の円筒形部分の外面に固
定してある。第2の駆動部材24に固定する磁石41の
個数は第1の駆動部材21に固定した磁石40の個数に
等しくするのがよい。第2の磁石41は、その外面が、
磁石40の内面の磁気極性の反対の磁気極性を持つよう
に磁化するのがよい。すなわち図示の実施例では、第1
の磁石41の外面も又第2の駆動部材24の外周辺のま
わりに交互に磁気北極及び南極として極性を与えられ
る。半径方向に整合した各磁石40,41は同じ極性を
持つ。すなわち外側の北極の磁石40は、内側の北極の
磁石41に半径方向に整合し、外側の南極の磁石40
は、内側の南極の磁石41に半径方向に整合する。各磁
石40,41は、サマリウム・コバルトのような希土類
材料又はその他の類似の磁性材料で、形成すればよい。Similarly, a plurality of second magnets 41 extending in the axial direction are fixed to the outer surface of the cylindrical portion of the second drive member 24. The number of magnets 41 fixed to the second driving member 24 is preferably equal to the number of magnets 40 fixed to the first driving member 21. The outer surface of the second magnet 41 is
The magnet 40 is preferably magnetized so as to have a magnetic polarity opposite to that of the inner surface of the magnet 40. That is, in the illustrated embodiment, the first
The outer surface of the magnet 41 is also poled around the outer perimeter of the second drive member 24 as alternating magnetic north and south poles. The magnets 40 and 41 aligned in the radial direction have the same polarity. That is, the outer north pole magnet 40 is radially aligned with the inner north pole magnet 41 and the outer south pole magnet 40
Align radially with the inner south pole magnet 41. Each magnet 40, 41 may be formed of a rare earth material such as samarium-cobalt or other similar magnetic material.
【0014】前記したように駆動円筒体16は、複数個
の第1の磁石40[第1の駆動部材21に固定してあ
る]と複数個の第2の磁石41[第2の駆動部材24に
固定してある]との間に同心に配置してある。駆動円筒
体16は、磁化することができ、磁化したときに磁性条
件の変化に抵抗する材料で形成してある。アルニコ(A
lnico)[磁石製造業者及び生産者協会の等級5]
は、駆動円筒体16として満足できる機能の得られる磁
気ヒステリシス材料の1例である。As described above, the drive cylinder 16 includes a plurality of first magnets 40 [fixed to the first drive member 21] and a plurality of second magnets 41 [second drive member 24]. It is fixed to [] and is concentrically arranged. The drive cylinder 16 is made of a material that can be magnetized and, when magnetized, resists changes in magnetic conditions. Alnico (A
lnico) [Magnet Manufacturers and Producers Association Grade 5]
Is an example of a magnetic hysteresis material that can provide a satisfactory function as the drive cylinder 16.
【0015】作動時には各対の磁石40,41は、第1
及び第1の駆動部材21,24と円筒体16とを通過す
る磁界を生ずる。これ等の磁界は磁束(力線)を生ず
る。その若干を図3及び4に磁束線42,43として例
示してある。各外側の北極の磁石40からの磁束線42
は、半径方向内方に駆動円筒体16内に延び、駆動円筒
体16を経て円周方向の一方の向きに延び、半径方向外
方に隣接する外側の南極の磁石40内に延び、そして第
1の駆動部材21を経て円周方向の反対の向きに延び、
外側の北極の磁石40に戻る。同様に各内側の北極の磁
石41からの磁束線43は、半径方向外向きに駆動円筒
体16内に延び、駆動円筒体16を経て円周方向の一方
の向きに延び、半径方向内方に隣接する内側の南極の磁
石41内に延び、そして第2の駆動部材24を経て円周
方向の反対の向きに延び、内側の北極の磁石41に戻
る。図3に示すように、各磁石40,41は、それぞれ
互いに隣接する互いに反対の極性の各磁石40,41を
それぞれ持つ2つの磁気回路に含まれる。In operation, each pair of magnets 40, 41 has a first
And a magnetic field passing through the first drive members 21 and 24 and the cylindrical body 16 is generated. These magnetic fields produce magnetic flux (lines of force). Some of them are illustrated as magnetic flux lines 42 and 43 in FIGS. Magnetic flux lines 42 from each outer north pole magnet 40
Extends radially inward into drive cylinder 16, through drive cylinder 16 in one circumferential direction, into radially outwardly adjacent outer south pole magnet 40, and Through the drive member 21 of No. 1, extending in the opposite direction of the circumferential direction,
Return to the outer north pole magnet 40. Similarly, magnetic flux lines 43 from each inner north pole magnet 41 extend radially outward into drive cylinder 16 and extend in one circumferential direction through drive cylinder 16 and radially inward. It extends into the adjacent inner south pole magnet 41 and then in the opposite circumferential direction via the second drive member 24 back to the inner north pole magnet 41. As shown in FIG. 3, the magnets 40 and 41 are included in two magnetic circuits each having the magnets 40 and 41 that are adjacent to each other and have opposite polarities.
【0016】この場合使われる材料により、駆動円筒体
16は、磁束に整合して磁化される。このような磁化に
より駆動円筒体16を、各磁石40,41従って第1及
び第2の駆動部材21,24に対して動かされることに
抵抗させる。従って駆動軸11及び駆動円筒体16を回
転させるときは、磁束により、各磁石40,41と共に
駆動円筒体16により生ずる磁界を引張るトルクを生ず
る。従って第1及び第2の駆動部材21,24は、駆動
円筒体16と共に回転し、トルク制限継手10により駆
動軸11から駆動部材21,24への駆動作用を伴う連
結状態が生ずる。Due to the material used in this case, the drive cylinder 16 is magnetized in alignment with the magnetic flux. Such magnetization resists the drive cylinder 16 from being moved relative to each magnet 40, 41 and thus the first and second drive members 21, 24. Therefore, when the drive shaft 11 and the drive cylinder 16 are rotated, the magnetic flux generates a torque that pulls the magnetic field generated by the drive cylinder 16 together with the magnets 40 and 41. Therefore, the first and second drive members 21, 24 rotate together with the drive cylindrical body 16, and the torque limiting joint 10 causes the drive shaft 11 to drive the drive members 21, 24 in a connected state.
【0017】トルク制限継手10によりこれを経てトル
クを伝えられることは、磁石40,41と、駆動円筒体
16を形成するのに使う材料とにより発生する磁界の強
さに関連する。一層多量のトルクをトルク制限継手10
を経て伝えようとすると、駆動円筒体16及び各磁石4
0,41間の磁気吸引は駆動作用を伴う連結状態を保持
するのに不十分である。すなわち駆動軸11は第1及び
第2の駆動部材21,24を回転駆動しなくて、駆動部
材21,24は、駆動円筒体16に対してこの駆動円筒
体が回転する際に滑動する。従ってトルク制限継手10
を経て伝わるトルクは所定の最高量を越えない。The ability of the torque limiting joint 10 to transmit torque therethrough is related to the strength of the magnetic field generated by the magnets 40, 41 and the material used to form the drive cylinder 16. Torque limiting joint 10
To transmit via the drive cylinder 16 and each magnet 4
The magnetic attraction between 0 and 41 is insufficient to maintain the connected state with the driving action. That is, the drive shaft 11 does not rotationally drive the first and second drive members 21 and 24, and the drive members 21 and 24 slide with respect to the drive cylinder 16 when the drive cylinder rotates. Therefore, the torque limiting joint 10
The torque transmitted through does not exceed a predetermined maximum amount.
【0018】図3に明らかなように磁石40,41は、
北極及び南極が半径方向に相互に整合するように向きを
定める。従って駆動円筒体16を通過する磁束42,4
3の経路は、駆動円筒体16のまわりの8つの孤状区分
で実質的に相互に重なりあう(このような重なりあう孤
状区分のうち2つだけしか示してない)。これ等の重な
りあう孤状区分において駆動円筒体16を通過する磁束
42,43の密度[すなわち駆動円筒体16の単位横断
面積当たりの磁力線42,43の量]は最高である。従
って各対の磁石40,41に対する駆動円筒体16の磁
気吸引も又最高である。第1及び第2の駆動部材21,
24のこの相対位置は、最高量のトルクがトルク制限継
手10を通過できる位置を表わす。As is apparent from FIG. 3, the magnets 40 and 41 are
Orient the North Pole and South Pole to be radially aligned with each other. Therefore, the magnetic fluxes 42, 4 passing through the drive cylinder 16
The three paths substantially overlap each other in the eight arcuate sections around the drive cylinder 16 (only two of these overlapping arcuate sections are shown). The density of the magnetic fluxes 42, 43 passing through the drive cylinder 16 in these overlapping arcuate sections [ie the amount of magnetic field lines 42, 43 per unit cross-sectional area of the drive cylinder 16] is the highest. Therefore, the magnetic attraction of the drive cylinder 16 to each pair of magnets 40, 41 is also highest. First and second drive members 21,
This relative position of 24 represents the position where the highest amount of torque can pass through the torque limiting joint 10.
【0019】若干の例では、トルク制限継手10は、こ
れを通過できるトルクの量が最高量より少なくなるよう
に調整することが望ましい。そのためにねじファスナ3
1をゆるめて第1及び第2の駆動部材21,24間に摩
擦を伴う係合を開放するようにする。次いで第1の駆動
部材21を第2の駆動部材24に対して回し、図4に示
すように各磁石40,41が半径方向に相互に整合しな
いようにする。最後にねじファスナ31をふたたび締付
け第1及び第2の駆動部材21,24間に摩擦を伴う係
合がふたたび生ずるようにする。この場合トルク制限継
手10は前記したようにして作動することができる。In some cases, it is desirable to adjust the torque limiting joint 10 so that the amount of torque that can pass through it is less than the maximum amount. For that, screw fasteners 3
1 is loosened to release the frictional engagement between the first and second drive members 21, 24. The first drive member 21 is then rotated relative to the second drive member 24 so that the magnets 40, 41 are not radially aligned with each other as shown in FIG. Finally, the screw fastener 31 is tightened again so that a frictional engagement between the first and second drive members 21, 24 again occurs. In this case, the torque limiting joint 10 can operate as described above.
【0020】第1及び第2の駆動部材21,24が、図
4に示した半径方向に整合してない位置に向きを定める
ときは、駆動円筒体16を通過する磁束42,43の経
路は相互に部分的に重なりあうだけである。従って駆動
円筒体16を通過する磁束42,43の密度は、各対の
磁石40,41に対する磁気吸引の場合のように最高値
よりは小さい。磁石40,41を図3に例示した半径方
向整合位置からさらに動かすと、トルク制限継手10を
経て伝えることのできるトルクの量は減少する。第1及
び第2の駆動部材21,24を、外側の北極の磁石40
が内側の南極の磁石41に半径方向に整合するように又
その逆になるように向きを定めるときは、トルク制限継
手10は、これを経て最低量のトルクを伝えるように調
整される。When the first and second drive members 21, 24 are oriented in the radially non-aligned position shown in FIG. 4, the path of the magnetic flux 42, 43 through the drive cylinder 16 is They only partially overlap each other. Therefore, the density of the magnetic fluxes 42, 43 passing through the drive cylinder 16 is smaller than the maximum value, as in the case of magnetic attraction for each pair of magnets 40, 41. Further movement of the magnets 40, 41 from the radial alignment position illustrated in FIG. 3 reduces the amount of torque that can be transmitted through the torque limiting joint 10. The first and second drive members 21, 24 are connected to the outer north pole magnet 40.
The torque limiting joint 10 is adjusted to transfer a minimum amount of torque therethrough when is oriented to radially align with the inner south pole magnet 41 and vice versa.
【0021】本発明継手の主な利点は、トルク調整中の
第1及び第2の駆動部材21,24へ相対回転により、
これ等の部材間に軸線方向の相対運動の生じないことで
ある。従ってトルク制限継手10の全体寸法は、第1及
び第2の駆動部材21,24間の軸線方向の相対運動に
適応する空間を設けなくてもよいから極めて小さくでき
る。トルク制限継手10の駆動軸11を、トルク制限継
手10への入力部材として機能し、又駆動部材21,2
4をトルク制限継手10からの出力部材として機能する
ように述べたが、トルク制限継手10がその逆のモード
でも作動できるのは明らかである。すなわち駆動部材2
1,24を回転動力源に連結し、又駆動軸11を従動部
品に連結することができる。このことは、第1及び第2
の両駆動部材21,24の回転運動を生じさせることに
伴う慣性(図示の実施例に示すように)が駆動円筒体1
6だけの回転運動を生じさせるのに伴う慣性より大きい
から、若干の用途で有利である。The main advantage of the joint according to the invention is that the relative rotation of the first and second drive members 21, 24 during torque adjustment
There is no relative movement in the axial direction between these members. Therefore, the overall size of the torque limiting joint 10 can be made extremely small because it is not necessary to provide a space adapted to the relative movement in the axial direction between the first and second drive members 21 and 24. The drive shaft 11 of the torque limiting joint 10 functions as an input member to the torque limiting joint 10, and the drive members 21, 2
Although 4 has been described as functioning as an output member from the torque limiting coupling 10, it is clear that the torque limiting coupling 10 can operate in the opposite mode. That is, the drive member 2
1, 24 can be connected to a rotary power source, and the drive shaft 11 can be connected to a driven component. This means that the first and second
The inertia (as shown in the illustrated embodiment) associated with causing the rotational movement of both drive members 21, 24 of the drive cylinder 1
It is advantageous for some applications because it is greater than the inertia associated with producing a rotational motion of only 6.
【0022】以上本発明の作動の原理及びモードについ
て好適な実施例により詳細に説明したが、本発明はなお
その精神を逸脱しないで種種の変化変型を行うことがで
きるのはもちろんである。Although the principle and mode of operation of the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments, it is needless to say that the present invention can be modified in various ways without departing from the spirit thereof.
【図1】本発明による磁気作動のトルク制限継手の1実
施例の軸断面図である。FIG. 1 is an axial cross-sectional view of one embodiment of a magnetically actuated torque limiting joint according to the present invention.
【図2】図1のトルク制限継手を右側から見た端面図で
ある。FIG. 2 is an end view of the torque limiting joint of FIG. 1 viewed from the right side.
【図3】図1の3−3線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG.
【図4】本発明継手を経て伝えることのできるトルクの
最高量を変えるように第1及び第2の駆動部材を異なる
相対位置で示す図3と同様な横断面図である。4 is a cross-sectional view similar to FIG. 3 showing the first and second drive members in different relative positions so as to vary the maximum amount of torque that can be transmitted through the joint of the present invention.
10 トルク制限継手 11 駆動軸 16 駆動円筒体 21 第1の駆動部材 24 第2の駆動部材 30 みぞ穴 31 ねじファスナ 32 座金 40,41 磁石 10 Torque Limiting Joint 11 Drive Shaft 16 Drive Cylindrical Body 21 First Drive Member 24 Second Drive Member 30 Groove Hole 31 Screw Fastener 32 Washer 40, 41 Magnet
Claims (1)
適するトルク制限継手において、 磁気ヒステリシス材料で形成され、前記第1の部品に連
結されるのに適する中空の円筒体と、 中空であって前記円筒体のまわりに配置した内面を形成
し、前記第2の部品に連結されるのに適する第1の駆動
部材と、 前記円筒体内に配置した外面を形成し、かつ前記第2の
部品に連結されるのに適する第2の駆動部材と、 前記第1の駆動部材の前記内面のまわりに固定した複数
個の第1の磁石と、 前記第2の駆動部材の前記外面のまわりに固定した複数
個の第2の磁石と、 前記複数個の第2の磁石を、前記複数個の第1の磁石に
対して、これ等の両方の磁石間の軸線方向の相対運動を
伴わないで円周方向に動かすことができるように、前記
第2の駆動部材を前記第1の駆動部材に対して回転する
ように取付ける取付け手段と、 前記第1の駆動部材と前記第2の駆動部材との間の相対
回転を防ぐように、前記第1の駆動部材を前記第2の駆
動部材に開放可能に連結する連結手段と、を包含するト
ルク制限継手。1. A torque limiting joint suitable for connecting a first part to a second part, comprising: a hollow cylinder formed of magnetic hysteresis material and suitable for being connected to said first part; A first driving member that is hollow and that is adapted to be connected to the second part, forming an inner surface disposed around the cylindrical body, and forming an outer surface disposed inside the cylindrical body, and A second drive member suitable for being connected to two parts, a plurality of first magnets fixed around the inner surface of the first drive member, and a plurality of first magnets fixed on the outer surface of the second drive member. A plurality of second magnets fixed around the plurality of second magnets, and a plurality of the second magnets with respect to the plurality of first magnets, with relative axial movement between both of these magnets. So that it can be moved in the circumferential direction without Mounting means for rotatably mounting material to the first drive member; and the first drive member to prevent relative rotation between the first drive member and the second drive member. Limiting means for releasably connecting the second drive member to the torque limiting joint.
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