JPH0544578Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は各種機器類の駆動側と従動側との間に
設けられて動力を伝達し、従動側に過負荷が発生
したときに滑つて駆動側への過負荷の伝達を防止
するトルクリミツタに関するものである。

〔従来の技術〕

従来からこの種のトルクリミツタとしては、例
えば実開昭61−129926号公報に開示されているよ
うに永久磁石の磁気吸引力を利用したものが知ら
れている。これを概略説明すると、このトルクリ
ミツタは駆動側（又は従動側）となる回転軸に、
回転自在にかつ軸線方向の移動を規制されて配設
された第１の回転体と、この第１の回転体と側面
同士を対向させて前記回転軸に軸線方向の移動を
許容されて配設された第２の回転体とを備えてお
り、これら両回転体のいずれか一方にはこれら両
回転体を一体的に結合させる永久磁石が装着さ
れ、また両回転体間には、第２の回転体の軸方向
移動により係合、非係合となるボールと凹孔、ま
たは歯等からなる係合手段が介在されている。

このように構成されることにより永久磁石の磁
気吸引力によつて第２の回転体の側面が第１の回
転体の側面に圧着され、係合手段が係合すること
で、両回転体は一体的に回転するようになり、動
力の伝達が行われる。そして、従動側に過負荷が
生じると、前記係合手段の係合が外れて従動側の
回転体が円周方向に滑り、動力の伝達が遮断され
る。したがつて、従動側の過負荷が駆動側に及ぶ
ことがない。この場合、動力の伝達が遮断される
と同時に駆動側の動力は停止される。このような
動力の駆動制御は通常前記第２の回転体の後退移
動、すなわち第１の回転体から離間する方向への
移動によつて動作されるリミツトスイツチにより
駆動モータへの通電をON，OFF制御したり、第
２の回転体の後退移動を位置センサ、近接センサ
等により非接触で検出して駆動モータをON，
OFF制御することで行つている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、係合手段の係合が外れると同時
に駆動側の動力をOFFにしても、この動力が完
全に消滅、換言すれば駆動モータが停止するまで
に係合手段が再係合して従動側を回転させてしま
うことがあり、必ずしも満足した過負荷安全装置
としての機能が期待できないという問題があつ
た。

そこで、このような問題を解決する手段として
本出願人は第２の回転体の第１の回転体側とは反
対側の側面に対向する永久磁石を回転軸側に設
け、従動側に過負荷が生じて係合手段が外れた
際、前記永久磁石により前記第２の回転体を吸引
し、係合手段の再係合を防止するようにしたトル
クリミツタを既に提案した（実願昭62−12763
号）。

しかしながら、このようなトルクリミツタにお
いても、前述の位置センサ、近接センサ等により
第２の回転体の後退を非接触で検出し駆動モータ
を駆動制御する方式を採用した場合は、係合手段
を構成するボールなどを乗り越えて後退する第２
の回転体の移動ストロークを大きくする必要があ
るが、その場合第２の回転体を軸線方向に移動自
在に弾性支持している板ばねの正方向撓みのみで
はその撓み量が少なく、十分大きな移動ストロー
クが得られないという欠点があつた。

したがつて、本考案では上記のような欠点を解
決し、第２の回転体の移動ストロークが大にして
非接触型センサを使用した場合でも動力伝達の遮
断を確実に検出し得るトルクリミツタを提供しよ
うとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するために、軸線方向
の移動を阻止されて回転自在に配設された第１の
回転体と、支持部材に軸線方向移動自在に配設さ
れて前記第１の回転体の一方の側面と対向する第
２の回転体と、これら両回転体のいずれか一方に
組み込まれて両回転体を一体的に結合させる第１
の永久磁石と、前記両回転体の互いに対向する側
面間に介装され前記第１の永久磁石の磁気吸引力
によつて係合する係合手段と、前記第２の回転体
の前記第１の回転体とは反対側側面に対向して前
記支持部材側に固定された第２の永久磁石とを備
え、前記第２の回転体は、前記第１の回転体に対
向するトルク伝達用アーマチユアと、前記第２の
永久磁石に対向する解放保持用アーマチユアと、
自由端部がこれら両アーマチユア間に挾持保持さ
れ基端部が前記支持部材に固定された板ばねとで
構成され、前記第２の永久磁石は前記係合手段が
外れた際、前記板ばねを第２の永久磁石側に弾性
変形させながら前記解放保持用アーマチユアを吸
引移動させるようにしたものである。

〔作用〕

本考案においては従動側に過負荷が発生した
際、係合手段の係合が外れて第１の回転体と対向
する一方のアーマチユアが後退した後、更に第２
の永久磁石が該磁石と対向する他方のアーマチユ
アを吸引移動させるため、これに伴つて前記一方
のアーマチユアも移動し、第２の回転体の移動ス
トロークを実質的に大きくする。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。第１図は本考案に係るトルクリミ
ツタの一実施例を示す断面図、第２図は第１図
−線断面図である。本実施例はトルクリミツタ
１をNC旋盤の駆動側と従動側との間に組込んだ
例を示す。トルクリミツタ１は、図示を省略した
駆動モータによつて回転される回転軸２に嵌合さ
れかつキー３によつて回転を防止されると共にス
ナツプリング４によつて軸線方向の移動を規制防
止されたハブ５を備えている。支持部材としての
ハブ５は両端開放の筒状体に形成されてその一端
外周面にはフランジ５Ａが一体に突設されてい
る。６は前記ハブ５の外周面に嵌合されスナツプ
リング７によつて板止め固定された複数個の軸受
であつて、その外輪には、前記回転軸２に対して
回転自在な第１の回転体としてのフイールドコア
８がスナツプリング９により軸線方向の移動を規
制されて嵌合固定されている。そして、このフイ
ールドコア８は、一端部外周面に嵌合されたボル
ト１０によつて固定されたギヤ１１を備え、この
ギヤ１１を従動側のギヤ１２と噛合させることに
より従動側と駆動連結されている。

一方、前記ハブ５のフランジ５Ａの端面１３に
は円板状に形成されたばね押圧部材１４が複数個
のボルト１５によりカラー１６を介して固定され
ており、このばね押圧部材１４と前記フイールド
コア８の互いに対向する側面間に第２の回転体１
７が介在されている。この第２の回転体１７はそ
の軸線方向に移動自在にして前記回転軸２と一体
的に回転するもので、それぞれ円板状に形成され
前記フランジ５Ａおよびカラー１６の外周に遊嵌
されたトルク伝達用アーマチユア２０および解放
保持用アーマチユア２１と、同じく円板状に形成
され前記両アーマチユア２０，２１嵌合に介装さ
れた板ばね２２とで構成され、この板ばね２２の
自由端部は前記両アーマチユア２０，２１の外周
部において挾持保持され、基端部は前記フランジ
５Ａと前記カラー１６によつて挾持保持されてい
る。換言すれば、前記アーマチユア２０，２１は
板ばね２２により軸線方向に移動自在に弾性保持
されている。２３はこれらのアーマチユア２０，
２１を一体的に結合させるためのボルト、２４は
シム、２５，２６は各アーマチユア２０，２１の
互いに対向する側面に形成されたテーパ面で、こ
れらのテーパ面２５，２６により板ばね２２の板
厚方向の弾性変形を可能にしている。但し、テー
パ面２５，２６は前記シム２４の板厚を十分大き
くした場合、不要とされる。

前記フイールドコア８の前記第２の回転体１７
と対向する側面２８には、複数個、例えば３つの
凹陥部２９が円周方向に等配されて凹設されてお
り、その中に第１の永久磁石３０がそれぞれ嵌め
込まれている。さらに、前記フイールドコア８の
前記側面２８には同じく３つの小さな凹陥部３１
が円周方向に等配され、かつ前記凹陥２９同士の
間に位置するように凹設されている。これらの凹
陥部３１は後述する係合手段によるフイールドコ
ア８とトルク伝達用アーマチユア２０との再結合
時の位置合せのために、前記フイールドコア８の
中心０からの距離r₁，r₂，r₃が全て相違する（r₁
≠r₂≠r₃）のように設けられているが、これに限
らず同一円周上に設けてr₁＝r₂＝r₃とし、円周方
向の間隔を異ならせてもよい。そして、これらの
凹陥部３１にはボール３２がそれぞれ収納されて
おり、このボール３２の前記凹陥部３１からの突
出寸法を調整ねじ３３とナツト３４によつて調整
している。

前記トルク伝達用アーマチユア２０の前記フイ
ールドコア８と対向する側面３６には３つの座ぐ
り部３７が前記各ボール３２に対応して形成され
ており、これらの座ぐり部３７と前記ボール３２
とで係合手段３８を構成している。

前記ばね押圧部材１４の前記解放保持用アーマ
チユア２１と対向する側面４０の外周部には複数
個、例えば３つの凹陥部４１が円周方向に等配さ
れて凹設されており、これらの凹陥部４１には第
２の永久磁石４２がそれぞれ嵌め込み固定されて
いる。

次に、以上のように構成されたトルクリミツタ
１の動作を説明する。

第２の回転体１７は、第１図に示すように第１
の永久磁石３０がトルク伝達用アーマチユア２０
を板ばね２２の弾発力に抗して吸引することによ
り右方位置に設定保持され、この状態において板
ばね２２が第１図に示すようにトルク伝達用アー
マチユア２０側に弾性変形し、ボール３２が座ぐ
り部３７に嵌入係合し、フイールドコア８と第２
の回転体１７とを連結している。したがつて駆動
モータの駆動により回転軸２を一方向に回転させ
ると、その回転はハブ５、第２の回転体１７、係
合手段３８、フイールドコア８およびギヤ１１を
介して従動側ギヤ１２に伝達される。

そして、従動側において例えば旋盤のバイトに
過負荷が発生すると、フイールドコア８側に制動
が掛かるため、第１の永久磁石３０の磁気吸引力
に抗してトルク伝達用アーマチユア２０の座ぐり
部３７がボール３２を乗り越えて該アーマチユア
２０を後退させる。したがつて、係合手段３８が
外れ、第２の回転体１７からフイールドコア８に
対する動力伝達が遮断される。この時、前記トル
ク伝達アーマチユア２０は前記ボール３２の凹陥
部３１からの突出量に相当する距離だけ後退して
該アーマチユア２０とフイールドコア８との間に
エアギヤツプを形成する。すると第１の永久磁石
３０の磁束に対する磁気抵抗が急激に増大するた
め、アーマチユア２０の後退位置では第２の永久
磁石４２の磁気吸引力が第１の永久磁石３０のそ
れより打ち勝ち、第２の回転体１７を吸引する。
この結果、第２の回転体１７は第１図左方に移動
して解放保持用アーマチユア２１が第２の永久磁
石４２に吸着される。また、第２の回転体１７の
軸方向移動により、駆動モータを直ちにOFFに
するが、この時、前記解放保持用アーマチユア２
１が第２の永久磁石４２に吸着保持されているこ
とにより、駆動側の動力が完全に消滅するまでに
該アーマチユア２１が元の位置に戻つて係合手段
３８が再係合するというようなことがない。ま
た、トルク伝達用アーマチユア２０がボール３２
によつて後退し、さらに解放保持用アーマチユア
２１が第２の永久磁石４２の磁気吸引力によつて
板ばね２２を解放保持用アーマチユア２１側に弾
性変形させながら移動するため、第２の回転体１
７としての移動ストロークを大きくすることがで
き、したがつて位置センサ、近接センサ等の非接
触型センサにより第２の回転体１７の移動を確実
に検出することができる。

なお、上記実施例は第１の永久磁石３０を第１
の回転体としてのフイールドコア８に組込んだ
が、これに限らず第２の回転体１７、特にトルク
伝達用アーマチユア２０に組込んでもよいことは
勿論であり、また、係合手段３８としてボール３
２と座ぐり部３７とを例示したが、例えば歯と歯
との噛合いにしてもよいなど種々の変更が可能で
ある。また、実施例において支持部材をハブ５と
して説明したが、そのハブ５が装着される回転軸
２やこの回転軸２に回転自在に配設される歯車な
どの部品であつてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によるトルクリミツ
タにおいては第１の回転体と側面同士を互いに対
向させて配設される軸方向に移動自在な第２の回
転体を、相対向する一対のアーマチユアと、自由
端部が前記一対のアーマチユアによつて挾持保持
され、基端部が回転軸側に固定された板ばねとで
構成し、従動側に過負荷が発生した際、第１およ
び第２の回転体の間に介在された係合手段が第１
の永久磁石による吸引力に抗して外れることで一
方のアーマチユアが板ばねを他方のアーマチユア
側に弾性変形させながら第１の回転体から後退
し、さらにこの後退により他方のアーマチユアが
第２の永久磁石による吸引力により吸引移動され
るようにしたので、第２の回転体としての移動ス
トロークを板ばねの弾性変形量分だけ大きく設定
でき、非接触型センサによる動力遮断の検出を可
能にする。また、第２の永久磁石が第２の回転体
を吸引保持するので、駆動源が停止するまでの間
に第２の回転体が第１の回転体側に戻り、係合手
段が再係合することがなく、動力の遮断が確実に
行われて安全性が向上し、機器の損傷、破損等を
防止するなど、その実用的効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は第１図−線断面図である。 １……トルクリミツタ、２……回転軸、５……
ハブ、８……フイールドコア（第１の回転体）、
１１，１２……ギヤ、１７……第２の回転体、２
０……トルク伝達用アーマチユア、２１……解放
保持用アーマチユア、２２……板ばね、３０……
第１の永久磁石、３２……ボール、３７……座ぐ
り部、３８……係合手段、４２……第２の永久磁
石。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸線方向の移動を阻止されて回転自在に配設さ
   れた第１の回転体と、支持部材に軸線方向移動自
   在に配設されて前記第１の回転体の一方の側面と
   対向する第２の回転体と、これら両回転体のいず
   れか一方に組み込まれて両回転体を一体的に結合
   させる第１の永久磁石と、前記両回転体の互いに
   対向する側面間に介装され前記第１の永久磁石の
   磁気吸引力によつて係合する係合手段と、前記第
   ２の回転体の前記第１の回転体とは反対側側面に
   対向して前記支持部材側に固定された第２の永久
   磁石とを備え、前記第２の回転体は、前記第１の
   回転体に対向するトルク伝達用アーマチユアと、
   前記第２の永久磁石に対向する解放保持用アーマ
   チユアと、自由端部がこれら両アーマチユア間に
   挾持保持され基端部が前記支持部材に固定された
   板ばねとで構成され、前記第２の永久磁石は前記
   係合手段が外れた際、前記板ばねを第２の永久磁
   石側に弾性変形させながら前記解放保持用アーマ
   チユアを吸引移動させることを特徴とするトルク
   リミツタ。