JPH058063U - トルク・リミツタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従動部材に過負荷が生じて、従動部材と駆動部
材との間に相対回転が発生した際には、その発生と同時
に駆動部材と従動部材との間のトルク伝達を強制的に遮
断し、駆動部材と従動部材との間の衝撃の発生を未然に
防止して耐久性を向上させるとともに、トルク伝達遮断
後の復帰操作を容易にした。 【構成】 出力軸１２側が過負荷状態になると、スライ
ドプレート２６のバネ３０による加圧力に抗してボール
２０が凹部２２ａより飛び出しながら、スライドプレー
ト２６を軸方向へ移動する。このため、ドライブプレー
ト２２は滑動し、トルク・リミッタとして機能する。こ
の際にスライドプレート２６がリミットスイッチ４６の
検出部４６ａと当接し、リミットスイッチ４６をオン作
動する。これにより、電磁石４２が通電されてスライド
プレート２６を吸着し、ドライブプレート２２へボール
２０を押圧することがなくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トルク・リミッタに関し、特に、高速度で作動する装置に用いて好 適なトルク・リミッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のトルク・リミッタとして、例えば、図４に示すものがある。

【０００３】 モータ１２８からトルクを入力されるトルク・リミッタ１００の駆動部材１１ ０は、略円筒状のボス部１１０ａと、このボス部１１０ａの略中央部から径方向 へ一体的に突出した略ドーナツ円板状のフランジ部１１０ｂとによって構成され ている。フランジ部１１０ｂには、孔１１０ｃが周方向に間隔を開けて複数個穿 設されており、各孔１１０ｃ内には、ボール１１２が位置している。ボス部１１ ０ａの周面上には、フランジ部１１０ｂに沿って、従動部材たるドリブンフラン ジ１１４が、周方向のニードルベアリング１１６ａと径方向のニードルベアリン グ１１６ｂ，１１６ｃにより回動自在に配設されている。この径方向のニードル ベアリング１１６ｂ，１１６ｃはそれぞれ、フランジ部１１０ｂとドリブンフラ ンジ１１４との間、及びサークリップ１１８によりボス部１１０ａに対して軸方 向移動を規制されたスペーサブロック１２０とドリブンフランジ１１４との間に 位置されており、ドリブンフランジ１１４はボス部１１０ａに対して軸方向の移 動を規制されている。ドリブンフランジ１１４には、ネジ穴１１４ａが形成され ていて、ネジあるいはボルトなどの固着手段によって、所定の装置類と一体的に 連結されるようになっている。また、ドリブンフランジ１１４のボール１１２と 対抗する部位は、座ぐり加工されて凹部１１４ｂが形成されていて、この凹部１ １４ｂ内にボール１１２が位置できるようになっている。

【０００４】 ドリブンフランジ１１４が位置する側とは反対側のボス部１１０ａの周面上に は、トルク調整ナット１２４が配設されている。トルク調整ナット１２４は、押 しネジ１２６によりボス部１１０ａに対して軸方向移動を規制されている。ボー ル１１２と対抗する側のトルク調整ナット１２４の側壁部は、遊星状に凹部が形 成されていて、バネ室１２４ｃを形成している。このバネ室１２４ｃ内には、バ ネ１３４が配置されている。

【０００５】 プレッシャプレート１３６は、フランジ部１３６ａと、フランジ部１３６ａの 外径側部位から軸方向へ延設された筒部１３６ｂとからなる。

【０００６】 プレッシャプレート１３６の筒部１３６ｂは、グリス注入孔１３６ｄが穿設さ れていて、グリス用ニップル１４０が、取り外し自在にネジ結合されている。プ レッシャプレート１３６のフランジ部１３６ａは、径方向に突出した突部１３６ ｅを形成しており、プレッシャプレート１３６がバネ１３４を圧縮して軸方向バ ネ１３４側に移動したとき、リミットスイッチ１４２と接触して、リミットスイ ッチ１４２をオン作動するようになっている。リミットスイッチ１４２は、電気 回路１３０と線路１４４により電気的に接続されていて、リミットスイッチ１４ ２がオン作動したとき、モータ１２８を停止するように設定されている。

【０００７】 筒部１３６ｂの内径側には、ベアリング１４６を介して、押さえプレート１４ ８が配設されていて、押さえプレート１４８は、サークリップ１５０により、筒 部１３６ｂに対して抜け止めされている。また、押さえプレート１４８のボール １１２と対向する部位は、ボール１１２を位置させる球面状凹部１４８ａが形成 されていて、ボール１１２を保持している。

【０００８】 以上の構成を有するトルク・リミッタの作用を、以下に説明する。

【０００９】 まず、トルク調整ナット１２４のねじ込み量を制御して、バネ１３４によりプ レッシャプレート１３６に加わる圧力を調整しながら、プレッシャプレート１３ ６を軸方向ボール１１２側へ移動する。この移動にともない、押さえプレート１ ４８の球面状凹部１４８ａが、ボール１１２をドリブンフランジ１１４の凹部１ １４ｂに対して押圧する。これにより限界トルクが設定されることになり、限界 トルク設定が完了した後に、装置全体を作動することになる。

【００１０】 モータ１２８からボス部１１０ａにトルクが入力されると、このトルクはフラ ンジ部１１０ｂから、プレッシャプレート１３６によりドリブンフランジ１１４ に押圧されているボール１１２を介して、ドリブンフランジ１１４側へ伝達され て出力される。そして、ドリブンフランジ１１４から図示しない所定の装置へと トルクが伝達される。

【００１１】 ドリブンフランジ１１４側が過負荷状態になると、プレッシャプレート１３６ のバネ１３４による加圧力に抗してボール１１２が凹部１１４ｂより飛び出しな がら、プレッシャプレート１３６を軸方向リミットスイッチ１４２側へ移動する 。このため、ドリブンフランジ１１４は滑動し、トルク・リミッタとして機能す る。

【００１２】 なお、この際に突部１３６ｅがリミットスイッチ１４２と当接し、リミットス イッチ１４２をオン作動する。これによりモータ１２８が停止される。従って、 プレッシャプレート１３６が、ボール１１２をドリブンフランジ１１４へ押圧し ている状態でモータ１２８が停止し、過負荷から装置の安全性が確保される。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

上記した従来のトルク・リミッタにあっては、ドリブンフランジ１１４が過負 荷になると、プレッシャプレート１３６が移動してリミットスイッチ１４２をオ ン作動し、そののちにモータ１２８を停止するという操作が行われる。このため 、駆動部材が高速で回転している場合には、ドリブンフランジ１１４における過 負荷の発生と、リミットスイッチ１４２が作動されてモータ１２８が実際に停止 されることとの間に、時間差を生じることになる。従って、高速回転する駆動部 材１１０の複数の孔１１０ｃ内のボール１１２が、プレッシャプレート１３６に よりドリブンフランジ１１４に加圧されている状態で、ドリブンフランジ１１４ の複数の凹部１１４ｂをそれぞれ移動することになり、駆動部材１１０、ボール １１２及びドリブンフランジ１１４に衝撃を発生し、駆動部材１１０、ボール１ １２、ドリブンフランジ１１４あるいは装置全体の耐久性が損なわれるという問 題点があった。

【００１４】 特に、駆動部材を回転するモータを停止するには、通常０．２ｓｅｃから０． ５ｓｅｃかかるため、高速回転するモータにより回転される駆動部材を有するも のにおいては、上記したようなことのために生ずる耐久性の低下は、著しいもの があった。

【００１５】 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、従動部材に過負荷が生じて、従動部材と駆動部材と の間に相対回転が発生した際には、その相対回転の発生と同時に、駆動部材と従 動部材の間のトルク伝達を強制的に遮断し、駆動部材と従動部材との間の衝撃の 発生を防止して耐久性を向上させるとともに、駆動部材と従動部材との間のトル ク伝達遮断後における、復帰操作を容易にしたトルク・リミッタを提供しようと するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案におけるトルク・リミッタは、従動部材に 過負荷が生じて、従動部材と駆動部材との間に相対回転が発生した際に、従動部 材と駆動部材とを互いに圧接する押圧部材を、従動部材と駆動部材との圧接を解 除するように強制的に吸着するとともに、その吸着を開放することのできる磁石 を配設してなるものである。

【００１７】

【作用】

従動部材に過負荷が生じて、従動部材と駆動部材との間に相対回転が発生した 際に、従動部材と駆動部材とを押圧する押圧部材が、磁石により強制的に吸着さ れるため、従動部材と駆動部材との間のトルク伝達が即時に遮断される。

【００１８】 駆動部材と従動部材との間のトルク伝達遮断後に、再度トルク伝達状態に復帰 させるには、磁石による押圧部材の吸着状態を開放すればよい。これに押圧部材 が従動部材と駆動部材とを圧接することになり、トルク伝達状態に復帰する。

【００１９】

【実施例】

以下、図面に基づいて、本考案によるトルク・リミッタを詳細に説明するもの とする。

【００２０】 図１は、本考案によるトルク・リミッタの第一の実施例を示す断面構成説明図 である。このトルク・リミッタ１０は、出力軸１２がキー結合される従動部材た るハブ１４と、ハブ１４にベアリング１６を介して回動自在に配設された駆動部 材たるプーリ１８とを有している。プーリ１８は、図示しないベルトなどを介し てモータなどの駆動源に連結されている。

【００２１】 ハブ１４には、ハブ１４の略中央部から径方向へ一体的に突出した略ドーナツ 円板状のフランジ部１４ａが形成されており、フランジ部１４ａには、孔１４ｂ が周方向に間隔を開けて複数個穿設されている。各孔１４ｂ内には、ボール２０ が位置している。

【００２２】 プーリ１８には、ドライブプレート２２がボルト２４により一体的に取り付け られており、ドライブプレート２２のボール２０と対抗する部位は、座ぐり加工 されて凹部２２ａが形成されていて、この凹部２２ａ内にボール２０が位置でき るようになっている。

【００２３】 フランジ部１４ａのドライブプレート２２が位置する側とは反対側のハブ１４ の周面上には、軸方向移動自在にスライドプレート２６が配置されている。スラ イドプレート２６のボール２０と対抗する部位は、座ぐり加工されて球面状凹部 ２６ａが形成されていて、この球面状凹部２６ａ内にボール２０が位置できるよ うになっている。また、スライドプレート２６は、一方の端部を軸方向移動自在 の軌導輪２８に係止された拡開力を有するバネ３０によって、軌導輪２８及び軸 方向移動自在のニードルベアリング３２を介して、ボール２０に対して付勢され ている。バネ３０の他方の端部は、軸方向移動自在に配置されたトルクカラー３ ４に係止されている。

【００２４】 このトルクカラー３４は、ハブ１４周部に形成されたネジ溝１４ｃとネジ結合 して、ネジ溝１４ｃ上を軸方向移動可能にされたトルク調整ナット３６により、 軸方向移動可能とされている。即ち、トルク調整ナット３６をネジ溝１４ｃにね じ込んでボール２０側へ移動することにより、ハブ１４内の貫通孔１４ｄ内に配 置され、一端をトルク調整ナット３６に係止されるとともに、他端をトルクカラ ー３４に係止された押しピン３８がボール２０側に押され、これによりトルクカ ラー３４がボール２０側に押圧されることになる。従って、トルク調整ナット３ ６のねじ込み量を調整することによって、スライドプレート２６に加えられる圧 力を制御することができる。

【００２５】 さらに、ハブ１４周部には、ベアリング４０を介するとともに、スライドプレ ート２６と対向するように電磁石４２が配設されている。この電磁石は、図示し ない固定系に回り止め部材４４を係合することにより、回り止めされて配置され ている。この電磁石４２は、リミットスイッチ４６と電気的に接続されていて、 スライドプレート２６が検出部４６ａと当接することにより、電磁石４２をオン 作動して、スライドプレート２６を電磁石４２に吸着する。

【００２６】 以上の構成において、予めトルク調整ナット３６のねじ込み量を制御して、ス ライドプレート２６に加わる圧力を調整しながら、スライドプレート２６を軸方 向ボール２０側へ移動する。この移動にともない、スライドプレート２６の球面 状凹部２６ａが、ボール２０をドライブプレート２２の凹部２２ａに対して押圧 する。これにより限界トルクが設定されることになり、限界トルク設定が完了し た後に、装置全体を作動することになる。

【００２７】 図示しない駆動源からプーリ１８にトルクが入力されると、このトルクはプー リ１８に一体的に連結されたドライブプレート２２から、スライドプレート２６ によりドライブプレート２２に押圧されているボール２０を介して、ハブ１４の フランジ部１４ａへ伝達されて、出力軸１２から出力されて、図示しない所定の 装置へとトルクが伝達される。

【００２８】 出力軸１２側が過負荷状態になると、スライドプレート２６のバネ３０による 加圧力に抗してボール２０が凹部２２ａより飛び出しながら、スライドプレート ２６を軸方向リミットスイッチ４６側へ移動する。このため、ドライブプレート ２２は滑動し、トルク・リミッタとして機能する。

【００２９】 なお、この際にスライドプレート２６がリミットスイッチ４６の検出部４６ａ と当接し、リミットスイッチ４６をオン作動する。これにより、電磁石４２が通 電され、図２に示すように、電磁石４２が、バネ３０の加圧力に抗してスライド プレート２６を強制的に吸着する。このため、スライドプレート２６が、ドライ ブプレート２２へボール２０を押圧することがなくなる。従って、スライドプレ ート２６が、ボール２０をドライブプレート２２へ押圧している状態で、ドライ ブプレート２２が過負荷により滑動する状態が解消され、各構成部材間にボール ２０による衝撃が発生することがない。

【００３０】 また、過負荷状態が解消され、トルク伝達を再開する場合には、単に、電磁石 ４２の通電を遮断すればよい。これにより、バネ３０の加圧力によりスライドプ レート２６が押圧され、ボール２０が凹部２２ａに対して押圧されることになり 、当初の限界トルク設定が完了した状態となる。

【００３１】 図３は、本考案によるトルク・リミッタの第二の実施例を示しており、第一の 実施例とは、電磁石４２のスライドプレート２６が位置する側とは反対側に、永 久磁石５０が配設されている点についてのみ異なる。この実施例にあっては、電 磁石は常時オフ動作に設定されており、永久磁石５０の磁力により、過負荷によ り軸方向永久磁石５０側に移動されたスライドプレート２６が吸着された場合に 、この永久磁石５０とスライドプレート２６との吸着状態を解除するため、永久 磁石５０の磁力に抗する磁力を発生させるために通電されてオン作動される。こ の実施例にあっては、リミットスイッチを使用して電磁石をオン作動する必要が ないので、より迅速にスライドプレート２６を吸着することができる。

【００３２】 なお、特に図示しないが、図１に示す第一の実施例において、リミットスイッ チ４６を設けることなく、電磁石４２を常時通電状態として、常時オン動作させ るようにしておいてももよい。即ち、電磁石４２とスライドプレート２６との間 のエアギャップを所定の値に設定しておき、電磁石４２の磁力がバネ３０のバネ 力に影響を与えないようにして装置を作動させる。出力軸１２側が過負荷状態に なり、スライドプレート２６が軸方向移動されると、エアギャップが小さくなる 。すると、電磁石４２の磁力により、スライドプレート２６が、バネ３０の加圧 力に抗して自動的に電磁石４２に吸着されるようになり、トルク・リミッタとし て機能する。

【００３３】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような 効果を奏する。

【００３４】 従動部材に過負荷が生じて、従動部材と駆動部材との間に相対回転が発生した 際に、従動部材と駆動部材とを互いに圧接する押圧部材を、従動部材と駆動部材 との圧接を解除するように強制的に吸着するとともに、その吸着を開放すること のできる磁石を配設したため、従動部材に過負荷が生じて、従動部材と駆動部材 との間に相対回転が発生した際には、従動部材と駆動部材との間のトルク伝達が 即時に遮断されるので、駆動部材と従動部材との間の衝撃の発生が未然に防止さ れ耐久性を向上することができるとともに、駆動部材と従動部材との間のトルク 伝達遮断後における、復帰操作を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるトルク・リミッタの第一の実施例
を示す断面構成説明図である。

【図２】図１に示すトルク・リミッタの作動状態を示す
要部断面構成説明図である。

【図３】本考案によるトルク・リミッタの第二の実施例
を示す断面構成説明図である。

【図４】従来のトルク・リミッタを示す断面構成説明図
である。

【符号の説明】

１０ トルク・リミッタ １２ 出力軸 １４ ハブ １４ａ フランジ部 １４ｂ 孔 １４ｃ ネジ溝 １４ｄ 貫通孔 １６ ベアリング １８ プーリ ２０ ボール ２２ ドライブプレート ２２ａ 凹部 ２４ ボルト ２６ スライドプレート ２６ａ 球面状凹部 ２８ 軌導輪 ３０ バネ ３２ ニードルベアリング ３４ トルクカラー ３６ トルク調整ナット ３８ 押しピン ４０ ベアリング ４２ 電磁石 ４４ 回り止め部材 ４６ リミットスイッチ ４６ａ 検出部 ５０ 永久磁石

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 駆動源と一体的に回転する駆動部材と、 前記駆動部材に圧接されて、前記駆動部材と従動すると
   ともに、所定の力が作用したときに滑動して、前記駆動
   部材と相対的に回転する従動部材と、 前記駆動部材と前記従動部材とを圧接する押圧部材とを
   有するトルク・リミッタにおいて、 前記従動部材と前記駆動部材との間に相対回転が発生し
   た際に、前記押圧部材を、前記従動部材と前記駆動部材
   との圧接を解除する方向に吸着するとともに、前記吸着
   を解除可能な磁石を配設したことを特徴とするトルク・
   リミッタ。