JPH0648014B2 - 定トルクスプリングクラッチ - Google Patents
定トルクスプリングクラッチInfo
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- JPH0648014B2 JPH0648014B2 JP2265893A JP26589390A JPH0648014B2 JP H0648014 B2 JPH0648014 B2 JP H0648014B2 JP 2265893 A JP2265893 A JP 2265893A JP 26589390 A JP26589390 A JP 26589390A JP H0648014 B2 JPH0648014 B2 JP H0648014B2
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D19/00—Clutches with mechanically-actuated clutching members not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B15/00—Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
- G11B15/18—Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
- G11B15/26—Driving record carriers by members acting directly or indirectly thereon
- G11B15/32—Driving record carriers by members acting directly or indirectly thereon through the reels or cores on to which the record carrier is wound
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
- F16D7/02—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
- F16D7/022—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with a helical band or equivalent member co-operating with a cylindrical torque limiting coupling surface
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B15/00—Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
- G11B15/18—Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
- G11B15/46—Controlling, regulating, or indicating speed
- G11B15/50—Controlling, regulating, or indicating speed by mechanical linkage, e.g. clutch
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
- E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
- E05Y2201/40—Motors; Magnets; Springs; Weights; Accessories therefor
- E05Y2201/47—Springs
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-
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-
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- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
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- Braking Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は安価で極めて安定した一定のトルクを得ること
ができ、かつ寿命の長い定トルクスプリングクラッチに
関する。
ができ、かつ寿命の長い定トルクスプリングクラッチに
関する。
（背景技術） 発明者は先に第１０図に原理図に示す定トルクスプリン
グクラッチを開発し、特許出願している（特願平１−１
１５６９７号）。
グクラッチを開発し、特許出願している（特願平１−１
１５６９７号）。
第１０図に示すものは、非巻付部Ａと巻付部Ｂを有する
コイルスプリング１４を従回転体１１の軸体部１２上に
巻付部Ｂにおいて巻付いた状態で装着し、非巻付部Ａの
一端の係合端１６を主回転体１０のフランジ部１７に設
けた拘束片１８に当接させ、また主回転体１０に拘束片
１８よりも角αだけ回転後方に設けた解除片１９が巻付
部Ｂの一端の係合端１５に巻付部Ｂが緩む方向から当接
するように設定している。
コイルスプリング１４を従回転体１１の軸体部１２上に
巻付部Ｂにおいて巻付いた状態で装着し、非巻付部Ａの
一端の係合端１６を主回転体１０のフランジ部１７に設
けた拘束片１８に当接させ、また主回転体１０に拘束片
１８よりも角αだけ回転後方に設けた解除片１９が巻付
部Ｂの一端の係合端１５に巻付部Ｂが緩む方向から当接
するように設定している。
主回転体１０または従回転体１１が所定方向に相対回転
されると、コイルスプリング１４の巻付部Ｂが軸体部１
２に巻き付いていて、また非巻付部Ａの端部が拘束片１
８に拘束されているので、非巻付部Ａでのトルクがばね
特性に従って上昇する。解除片１９が巻付部Ｂに当接す
ると巻付部Ｂを緩めるが、非巻付部Ａのトルクよりも巻
付部Ｂの締付力が勝っている間は非巻付部Ａでのトルク
はさらに上昇し、両者が均衡すると巻付部Ｂは軸体部１
２上で滑り、以後は定トルクとなる。
されると、コイルスプリング１４の巻付部Ｂが軸体部１
２に巻き付いていて、また非巻付部Ａの端部が拘束片１
８に拘束されているので、非巻付部Ａでのトルクがばね
特性に従って上昇する。解除片１９が巻付部Ｂに当接す
ると巻付部Ｂを緩めるが、非巻付部Ａのトルクよりも巻
付部Ｂの締付力が勝っている間は非巻付部Ａでのトルク
はさらに上昇し、両者が均衡すると巻付部Ｂは軸体部１
２上で滑り、以後は定トルクとなる。
非巻付部Ａで発生するトルクが全体としてのトルクに大
きく寄与し、巻付部Ｂでのトルクは相対的に小さくなる
ので、巻付部Ｂの巻き径にバラツキがあったとしてもト
ルクのバラツキを低くおさえることができる。
きく寄与し、巻付部Ｂでのトルクは相対的に小さくなる
ので、巻付部Ｂの巻き径にバラツキがあったとしてもト
ルクのバラツキを低くおさえることができる。
なお第１１図に示すように、コイルスプリング１４を、
拘束片１８とストッパ２０との間に非巻付部Ａをあらか
じめ設定トルク直前まで巻き締めた状態でセットしてお
くと、主回転体１０を回転させるほとんど直ちに設定ト
ルクに到達する。
拘束片１８とストッパ２０との間に非巻付部Ａをあらか
じめ設定トルク直前まで巻き締めた状態でセットしてお
くと、主回転体１０を回転させるほとんど直ちに設定ト
ルクに到達する。
（発明が解決しようとする課題） 上記に示すように第１０図、第１１図に示す定トルクス
プリングクラッチでは、非巻付部Ａのバネ特性を選定す
ることによってトルクの設定を自由に行なえる利点があ
る。
プリングクラッチでは、非巻付部Ａのバネ特性を選定す
ることによってトルクの設定を自由に行なえる利点があ
る。
しかしながら発明者がさらに追求したところ、上記装置
では、コイルスプリング１４の巻付部Ｂと軸体部１２と
の間の摩擦トルクが熱に変わり、摩擦係数μが変化し、
これがために使用中にトルクが次第に上昇してしまうと
いう問題が生じた。また摩擦による摩耗のため、長期的
には巻付部Ｂの巻締トルクが低下し、耐久性の点で問題
が生じた。
では、コイルスプリング１４の巻付部Ｂと軸体部１２と
の間の摩擦トルクが熱に変わり、摩擦係数μが変化し、
これがために使用中にトルクが次第に上昇してしまうと
いう問題が生じた。また摩擦による摩耗のため、長期的
には巻付部Ｂの巻締トルクが低下し、耐久性の点で問題
が生じた。
そこで本発明では、上記先の定トルクスプリングクラッ
チを改良し、安定して一定トルクが得られ、かつ耐久性
にも優れる定トルクスプリングクラッチを提供すること
を目的としている。
チを改良し、安定して一定トルクが得られ、かつ耐久性
にも優れる定トルクスプリングクラッチを提供すること
を目的としている。
（課題を解決するための手段） 上記目的による本発明に係る定トルクスプリングクラッ
チでは、主回転体および従回転体と、該回転体および従
回転体の一方に形成された軸体部と、前記主回転体およ
び従回転体の他方に形成された少なくとも２箇所の係止
部と、非装着状態においては前記軸体部よりは大径の内
径をなし、両端が前記係止部に係止された巻締め状態で
前記軸体部上に装着された際、軸体部を所定の締付力で
締付ける巻付部と対応する軸体部の部位よりは大径の非
巻付部を有するコイルスプリングとを具備することを特
徴としている。
チでは、主回転体および従回転体と、該回転体および従
回転体の一方に形成された軸体部と、前記主回転体およ
び従回転体の他方に形成された少なくとも２箇所の係止
部と、非装着状態においては前記軸体部よりは大径の内
径をなし、両端が前記係止部に係止された巻締め状態で
前記軸体部上に装着された際、軸体部を所定の締付力で
締付ける巻付部と対応する軸体部の部位よりは大径の非
巻付部を有するコイルスプリングとを具備することを特
徴としている。
また、主回転体および従回転体と、該主回転体および従
回転体の一方に形成された筒状の軸体部と、前記主回転
体および従回転体の他方に形成された少なくとも２箇所
の係止部と、非装着状態においては前記軸体部の内径よ
りは小径の外径をなし、両端が前記係止部に係止されて
拡径状態で前記軸体部内に装着された際、軸体部内面に
弾接する巻付部と対応する軸体部の部位よりも小径の非
巻付部を有するコイルスプリングとを具備することを特
徴としている。
回転体の一方に形成された筒状の軸体部と、前記主回転
体および従回転体の他方に形成された少なくとも２箇所
の係止部と、非装着状態においては前記軸体部の内径よ
りは小径の外径をなし、両端が前記係止部に係止されて
拡径状態で前記軸体部内に装着された際、軸体部内面に
弾接する巻付部と対応する軸体部の部位よりも小径の非
巻付部を有するコイルスプリングとを具備することを特
徴としている。
前記コイルスプリングを形成する線材は、少なくとも前
記軸体部に当接する部位が平坦に形成された断面形状を
有すると好適である。
記軸体部に当接する部位が平坦に形成された断面形状を
有すると好適である。
上記定トルクスプリングクラッチは、テープ、紐、線材
等の巻取り装置における巻取り動力源と巻取りリールの
動力伝達系に好適に使用できる。
等の巻取り装置における巻取り動力源と巻取りリールの
動力伝達系に好適に使用できる。
（作用） 第１図において、コイルスプリング１１４を所定に巻締
めて縮径した状態で軸体部１１２上にセットした際、軸
体部１１２を巻付部Ｂで巻締めるように装着される。
めて縮径した状態で軸体部１１２上にセットした際、軸
体部１１２を巻付部Ｂで巻締めるように装着される。
したがって、主回転体１１０、従回転体１１１が相対回
転されると、コイルスプリング１１４と軸体部１１２と
の間でほとんど直ちに滑りが生じ、定トルクになる。そ
の際の回転トルクＴは、コイルスプリング両端の係合部
へ及ぼされるトルクをＴ１、Ｔ２（Ｔ１は主回転体と従
回転体の相対回転方向において、コイルスプリングを巻
締める方向に対応する非巻付部Ａの係合部がコイルスプ
リング端に及ぼすトルク、Ｔ２はコイルスプリングの他
端と非巻付部Ｂの係合部との間の相対トルク）とする
と、巻付部Ｂの巻数を３〜５とした場合ほぼＴ＝Ｔ１−
Ｔ２となり、コイルスプリング１１４と軸体部１１２と
の間の摩擦係数μにほとんど依存しなくなる。したがっ
て両者間の摩擦によって熱が発生し、摩擦係数μが上昇
してもＴには無関係となり、定トルクが得られる。
転されると、コイルスプリング１１４と軸体部１１２と
の間でほとんど直ちに滑りが生じ、定トルクになる。そ
の際の回転トルクＴは、コイルスプリング両端の係合部
へ及ぼされるトルクをＴ１、Ｔ２（Ｔ１は主回転体と従
回転体の相対回転方向において、コイルスプリングを巻
締める方向に対応する非巻付部Ａの係合部がコイルスプ
リング端に及ぼすトルク、Ｔ２はコイルスプリングの他
端と非巻付部Ｂの係合部との間の相対トルク）とする
と、巻付部Ｂの巻数を３〜５とした場合ほぼＴ＝Ｔ１−
Ｔ２となり、コイルスプリング１１４と軸体部１１２と
の間の摩擦係数μにほとんど依存しなくなる。したがっ
て両者間の摩擦によって熱が発生し、摩擦係数μが上昇
してもＴには無関係となり、定トルクが得られる。
（実施例） 以下では本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明原理を示す一部切欠斜視図である。
図において１１０は主回転体、１１１は従回転体であ
る。
る。
従回転体１１１は軸体部１１２を有するが、説明をわか
りやすくするために、軸体部１１２は固定部１１３に固
定された状態で示す。
りやすくするために、軸体部１１２は固定部１１３に固
定された状態で示す。
軸体部１１２の外周上にコイルスプリング１１４が巻回
されている。コイルスプリング１１４は、軸体部１１２
外周上を締め付けている巻取部Ｂと、この巻取部Ｂに引
き続いて、軸体部１１２外周とは隙間がある非巻付部Ａ
とよりなる連続した１つのスプリングからなる。コイル
スプリング１１４の巻付部Ｂおよび非巻付部Ａの端部は
各々外方に折曲されてそれぞれ係合端１１５、１１６に
形成されている。コイルスプリング１１４を形成してい
る線材は軸体部１１２の外周面に対応する部分が平坦な
矩形状断面に形成されている。コイルスプリング１１４
の線材を矩形断面に形成したのはコイルスプリング１１
４と軸体部１１２を面接触させ、コイルスプリング１１
４の巻締めの圧力を減じてコイルスプリング１１４及び
／又は軸体部１１２の摩耗を抑制するためである。な
お、コイルスプリング１１４の線材の断面形状は必ずし
も矩形に限るわけではなく、軸体部１１２外周面と接触
する部分が平坦であればどんだ断面形状でもよい。ま
た、線材の断面形状に平坦部を有するのはコイルスプリ
ング１１４全体に亘る必要もなく、少なくとも常時軸体
部１１２を巻締めている巻付部Ｂに形成すればよい。
されている。コイルスプリング１１４は、軸体部１１２
外周上を締め付けている巻取部Ｂと、この巻取部Ｂに引
き続いて、軸体部１１２外周とは隙間がある非巻付部Ａ
とよりなる連続した１つのスプリングからなる。コイル
スプリング１１４の巻付部Ｂおよび非巻付部Ａの端部は
各々外方に折曲されてそれぞれ係合端１１５、１１６に
形成されている。コイルスプリング１１４を形成してい
る線材は軸体部１１２の外周面に対応する部分が平坦な
矩形状断面に形成されている。コイルスプリング１１４
の線材を矩形断面に形成したのはコイルスプリング１１
４と軸体部１１２を面接触させ、コイルスプリング１１
４の巻締めの圧力を減じてコイルスプリング１１４及び
／又は軸体部１１２の摩耗を抑制するためである。な
お、コイルスプリング１１４の線材の断面形状は必ずし
も矩形に限るわけではなく、軸体部１１２外周面と接触
する部分が平坦であればどんだ断面形状でもよい。ま
た、線材の断面形状に平坦部を有するのはコイルスプリ
ング１１４全体に亘る必要もなく、少なくとも常時軸体
部１１２を巻締めている巻付部Ｂに形成すればよい。
なお場合によってはコイルスプリング１１４の線材は断
面円形のものであってもよい。
面円形のものであってもよい。
主回転体１１０は、軸体部１１２上でこれと同軸に回転
するフランジ１１７付きの筒体に形成されている。主回
転体１１０は例えばモーター等により外部の駆動装置に
より回転される。
するフランジ１１７付きの筒体に形成されている。主回
転体１１０は例えばモーター等により外部の駆動装置に
より回転される。
１１８はその両端面が係合部となる係合片でフランジ１
１７端面に立設されている。そしてコイルスプリング１
１４は所定に巻締められた状態で、その係合端１１５、
係合端１１６が係合片１１７に互いに反対側から弾接す
るようにして軸体部１１２上に装着されている。
１７端面に立設されている。そしてコイルスプリング１
１４は所定に巻締められた状態で、その係合端１１５、
係合端１１６が係合片１１７に互いに反対側から弾接す
るようにして軸体部１１２上に装着されている。
本実施例で特徴とするところは、第２図に示すように、
コイルスプリング１１４は非巻締状態において、その巻
付部Ｂの内径は軸体部１１２によりは大径に形成されて
いる点である。そして係合端１１５、係合端１１６が係
合片１１７に弾接するようにして所定に巻締められたセ
ット状態において、縮径した巻付部Ｂが軸体部１１２を
所定の巻締力でもって巻締めた状態でセットされるので
ある。
コイルスプリング１１４は非巻締状態において、その巻
付部Ｂの内径は軸体部１１２によりは大径に形成されて
いる点である。そして係合端１１５、係合端１１６が係
合片１１７に弾接するようにして所定に巻締められたセ
ット状態において、縮径した巻付部Ｂが軸体部１１２を
所定の巻締力でもって巻締めた状態でセットされるので
ある。
続いて動作について説明する。
主回転体１１０がＤ方向に回転すると、係合片１１８が
係合端１１６を押圧してコイルスプリング１１４を巻締
めようとするが、係合片１１８から係合端１１６に及ぼ
されるトルクＴ１は巻付部Ｂと軸体部１１２との間の摩
擦力に比して極めて大きいから、係合端１１５が係合片
１１８に弾接したままコイルスプリング１１４は主回転
体１１０と共に回転する。すなわち、巻付部Ｂと軸体部
１１２との間でほとんどただちに滑りが生じ、主回転体
１１０と従回転体１１１との間に定トルクが発生する。
係合端１１５が係合片１１８に弾接する力Ｔ２は、主回
転体１１０からの従回転体１１１へのトルクに負の値と
して作用する。
係合端１１６を押圧してコイルスプリング１１４を巻締
めようとするが、係合片１１８から係合端１１６に及ぼ
されるトルクＴ１は巻付部Ｂと軸体部１１２との間の摩
擦力に比して極めて大きいから、係合端１１５が係合片
１１８に弾接したままコイルスプリング１１４は主回転
体１１０と共に回転する。すなわち、巻付部Ｂと軸体部
１１２との間でほとんどただちに滑りが生じ、主回転体
１１０と従回転体１１１との間に定トルクが発生する。
係合端１１５が係合片１１８に弾接する力Ｔ２は、主回
転体１１０からの従回転体１１１へのトルクに負の値と
して作用する。
したがって、主回転体１１０からの従回転体１１１への
トルクをＴとすると、摩擦係数と巻付部Ｂの巻数にもよ
るが、巻付部Ｂの巻数を３〜５程度にするとほぼＴ＝Ｔ
１−Ｔ２となり、巻付部Ｂと軸体部１１２との間の摩擦
係数μにはほとんど依存しなくなる。巻付部Ｂと軸体部
１１２との間では当然摩擦力が作用し、発熱により両者
間の摩擦係数μが上昇するが、主回転体１１０からの従
回転体１１１へのトルクＴはＴ１−Ｔ２、すなわち、コ
イルスプリング１１４の軸体部１１２への初期の巻締め
セット状態によって決定されるので、μの変動と無関係
に一定トルクが得られると考えられる。
トルクをＴとすると、摩擦係数と巻付部Ｂの巻数にもよ
るが、巻付部Ｂの巻数を３〜５程度にするとほぼＴ＝Ｔ
１−Ｔ２となり、巻付部Ｂと軸体部１１２との間の摩擦
係数μにはほとんど依存しなくなる。巻付部Ｂと軸体部
１１２との間では当然摩擦力が作用し、発熱により両者
間の摩擦係数μが上昇するが、主回転体１１０からの従
回転体１１１へのトルクＴはＴ１−Ｔ２、すなわち、コ
イルスプリング１１４の軸体部１１２への初期の巻締め
セット状態によって決定されるので、μの変動と無関係
に一定トルクが得られると考えられる。
この点第１０図に示す先の定トルクスプリングクラッチ
では、回転による摩擦トルクが熱に変わり、摩擦係数μ
が変化すると、巻付部Ｂの巻付きを強制的に解除する解
除片１９のトルクが上昇していくことが容易に理解さ
れ、先の定トルクスプリングクラッチではトルクが次第
に上昇してしまう。
では、回転による摩擦トルクが熱に変わり、摩擦係数μ
が変化すると、巻付部Ｂの巻付きを強制的に解除する解
除片１９のトルクが上昇していくことが容易に理解さ
れ、先の定トルクスプリングクラッチではトルクが次第
に上昇してしまう。
第３図は本実施例の定トルクスプリングクラッチと先の
定トルクスプリングクラッチの回転トルク変動特性を示
す。
定トルクスプリングクラッチの回転トルク変動特性を示
す。
同図から明らかなように、本実施例の定トルクスプリン
グクラッチでは回転トルクがほとんど変動を来さないの
に対し、先の定トルクスプリングクラッチでは１８０rp
m のスピードで３００回転する間にトルクが１５％程上
昇している。
グクラッチでは回転トルクがほとんど変動を来さないの
に対し、先の定トルクスプリングクラッチでは１８０rp
m のスピードで３００回転する間にトルクが１５％程上
昇している。
なお先の定トルクスプリングクラッチでは、巻付部Ｂの
コイルスプリングの巻締め方向に対して逆らう方向から
解除片１９により巻締力を緩めるためスティックスリッ
プが発生しやすく、これにより細かいトルク変動が生じ
るが、本実施例の場合には常時係合端１１５、１１６が
係合片１１８に弾接した状態で回転することからも理解
されるようにスティックスリップは全く発生せず、細か
なトルク変動が生じず、滑らかな回転伝達が行なえる。
コイルスプリングの巻締め方向に対して逆らう方向から
解除片１９により巻締力を緩めるためスティックスリッ
プが発生しやすく、これにより細かいトルク変動が生じ
るが、本実施例の場合には常時係合端１１５、１１６が
係合片１１８に弾接した状態で回転することからも理解
されるようにスティックスリップは全く発生せず、細か
なトルク変動が生じず、滑らかな回転伝達が行なえる。
次に第４図は回転寿命による回転トルク変動特性を示
す。
す。
同図から明らかなように、本実施例の定トルクスプリン
グクラッチは先のものに比して設定トルクが高く、かつ
回転スピードが速いのにもかかわらず回転寿命に対する
トルク変動が少なく、耐久性に優れている。
グクラッチは先のものに比して設定トルクが高く、かつ
回転スピードが速いのにもかかわらず回転寿命に対する
トルク変動が少なく、耐久性に優れている。
回転寿命によるトルク変動の原因としてコイルスプリン
グの巻付部と軸体部との間の摩擦による摩耗で巻付部の
巻締トルクが低下していくことが考えられる。
グの巻付部と軸体部との間の摩擦による摩耗で巻付部の
巻締トルクが低下していくことが考えられる。
先の定トルクスプリングクラッチの場合、空転トルクＴ
はほぼＴ＝Ｔ１＋Ｔ2(Ｔ１：非巻付部Ａの設定トルク、
Ｔ２：巻付部Ｂ端部の巻締トルク)となるので、巻付部
Ｂのトルクが摩耗によって低下すればＴ１、Ｔ２は共に
下がり、したがって空転トルクは急速に低下していく。
はほぼＴ＝Ｔ１＋Ｔ2(Ｔ１：非巻付部Ａの設定トルク、
Ｔ２：巻付部Ｂ端部の巻締トルク)となるので、巻付部
Ｂのトルクが摩耗によって低下すればＴ１、Ｔ２は共に
下がり、したがって空転トルクは急速に低下していく。
これに対して本実施例の場合、空転トルクＴは前記のＴ
＝Ｔ１−Ｔ２の関係にあるので、Ｔ１、Ｔ２が共に下が
ってもＴ１とＴ２の差はそれ程変動がなく、したがって
トルクの変化率が小さい。
＝Ｔ１−Ｔ２の関係にあるので、Ｔ１、Ｔ２が共に下が
ってもＴ１とＴ２の差はそれ程変動がなく、したがって
トルクの変化率が小さい。
また先の定トルクスプリングクラッチの場合、軸体部１
２に体する巻付部Ｂの巻締力の分布を考えてみると、自
己の巻付力によって強制的に巻きついているので非巻付
部Ａ側の巻締力が大きくなり、巻付部Ｂ端部側では解除
片１９の作用により巻締力がほとんど零になっていると
考えられ、これによりコイルスプリング１４と軸体部１
２との間で生じる摩耗は巻付部Ｂの非巻付部Ａ側により
集中して起こり易い。
２に体する巻付部Ｂの巻締力の分布を考えてみると、自
己の巻付力によって強制的に巻きついているので非巻付
部Ａ側の巻締力が大きくなり、巻付部Ｂ端部側では解除
片１９の作用により巻締力がほとんど零になっていると
考えられ、これによりコイルスプリング１４と軸体部１
２との間で生じる摩耗は巻付部Ｂの非巻付部Ａ側により
集中して起こり易い。
これに比して、本実施例の場合には、巻付部Ｂの全域に
亘ってほぼ計算式通りの巻締力となるので、摩擦による
摩耗の集中化は起こりにくく、したがって摩耗を緩やか
なものとすることができる。
亘ってほぼ計算式通りの巻締力となるので、摩擦による
摩耗の集中化は起こりにくく、したがって摩耗を緩やか
なものとすることができる。
上記の理由により、本実施例の定トルクスプリングクラ
ッチの寿命特性が向上していると考えられる。
ッチの寿命特性が向上していると考えられる。
また軸体部１１２を回転して主回転体１１０にトルクを
伝達するようにしてもよい。
伝達するようにしてもよい。
上記実施例では、コイルスプリング１１４を、その非巻
付部Ａの径が巻付部Ｂの径よりも大きくなるように設定
したが、非巻付部Ａと巻付部Ｂとは同径になるように
し、非巻付部Ａに対応する部位の軸体部１１２の径を小
径にして非巻付部Ａと隙間を生じさせてもよい。
付部Ａの径が巻付部Ｂの径よりも大きくなるように設定
したが、非巻付部Ａと巻付部Ｂとは同径になるように
し、非巻付部Ａに対応する部位の軸体部１１２の径を小
径にして非巻付部Ａと隙間を生じさせてもよい。
なおコイルスプリング１１４は両側部を非巻付部Ａに、
中央部を巻付部Ｂに形成したものでもよい（図示せ
ず）。また、軸体部と巻付部は、非巻付状態において必
ずしも遊巻状態でなくてもよく、軸体部への巻付部の巻
付力、巻付数、および両者の間の摩擦係数が一定の条
件、つまり非巻付部を回転させた際に巻付部が非巻付部
と一緒に回転可能であれば巻付部が軸体部に始めから巻
付けておく方式でも同様の効果が得られる。
中央部を巻付部Ｂに形成したものでもよい（図示せ
ず）。また、軸体部と巻付部は、非巻付状態において必
ずしも遊巻状態でなくてもよく、軸体部への巻付部の巻
付力、巻付数、および両者の間の摩擦係数が一定の条
件、つまり非巻付部を回転させた際に巻付部が非巻付部
と一緒に回転可能であれば巻付部が軸体部に始めから巻
付けておく方式でも同様の効果が得られる。
さらに第５図に示すように、軸体部１１２を筒状に形成
して、コイルスプリング１１４は巻付部Ｂを大径に、非
巻付部Ａを小径に形成して軸体部１１２内に挿入しても
よい。この場合コイルスプリング１１４は非装着状態に
おいては巻付部Ｂの外径は軸体部１１２の内径よりも小
径のものにし、図示しない係止部に係止端１１５、１１
６を弾接支持して装着する際、コイルスプリング１１４
を拡径するようにして巻付部Ｂを軸体部１１２内面に弾
接するようにして装着する。本実施例においても前記実
施例と同様な作用効果を奏する。
して、コイルスプリング１１４は巻付部Ｂを大径に、非
巻付部Ａを小径に形成して軸体部１１２内に挿入しても
よい。この場合コイルスプリング１１４は非装着状態に
おいては巻付部Ｂの外径は軸体部１１２の内径よりも小
径のものにし、図示しない係止部に係止端１１５、１１
６を弾接支持して装着する際、コイルスプリング１１４
を拡径するようにして巻付部Ｂを軸体部１１２内面に弾
接するようにして装着する。本実施例においても前記実
施例と同様な作用効果を奏する。
次に、第６図（部分破断正面図）及び第７図（左側面
図）と共に具体的なトルク調整手段を設けた他の実施例
について説明する。
図）と共に具体的なトルク調整手段を設けた他の実施例
について説明する。
従回転体１１０は軸体部１１２上でこれと同軸に回転す
る筒体に形成されている。従回転体１１０は筒部１５０
とその左開口部に嵌着された嵌入部１５２とから成る。
嵌入部１５２には軸線ｌ方向にスリット１５４が刻設さ
れ、コイルスプリング１１４の係合端１１６がスリット
１５４内に挿入され拘束されている。コイルスプリング
１１４他端の係合端１１５は筒部１５０の右端に固定さ
れているリング１５３の軸線方向に設けたスリット内に
挿入され拘束されている。
る筒体に形成されている。従回転体１１０は筒部１５０
とその左開口部に嵌着された嵌入部１５２とから成る。
嵌入部１５２には軸線ｌ方向にスリット１５４が刻設さ
れ、コイルスプリング１１４の係合端１１６がスリット
１５４内に挿入され拘束されている。コイルスプリング
１１４他端の係合端１１５は筒部１５０の右端に固定さ
れているリング１５３の軸線方向に設けたスリット内に
挿入され拘束されている。
スプリングクラッチのトルク特性を揃えるためには嵌入
部１５２の筒部１５０に対する回転速度、つまり軸線ｌ
に対して筒部１５０の回転を固定した場合の、嵌入部１
５２の軸線ｌに対する回転角度を調整することにより、
コイルスプリング１１４が巻締まり、巻付部Ｂが軸体部
１１２上に巻締まって来、製品毎のトルク特性を調整
し、揃えることが可能になっている。
部１５２の筒部１５０に対する回転速度、つまり軸線ｌ
に対して筒部１５０の回転を固定した場合の、嵌入部１
５２の軸線ｌに対する回転角度を調整することにより、
コイルスプリング１１４が巻締まり、巻付部Ｂが軸体部
１１２上に巻締まって来、製品毎のトルク特性を調整
し、揃えることが可能になっている。
本実施例では筒部１５０及び嵌入部１５２を例えばＡＢ
Ｓ樹脂で形成し、嵌入部１５２を筒部１５０に軽く圧入
すると共に、コイルスプリング１１４の係合端１１６を
嵌入部１５２のスリット１５４へ挿入させる。挿入部１
５２の筒部１５０に対する回転角度を調整しながらトル
ク特性が所定の特性になったら、例えば溶剤（例えばメ
チルエチルケトン）を塗布して両者を溶着、固定すれば
よい。
Ｓ樹脂で形成し、嵌入部１５２を筒部１５０に軽く圧入
すると共に、コイルスプリング１１４の係合端１１６を
嵌入部１５２のスリット１５４へ挿入させる。挿入部１
５２の筒部１５０に対する回転角度を調整しながらトル
ク特性が所定の特性になったら、例えば溶剤（例えばメ
チルエチルケトン）を塗布して両者を溶着、固定すれば
よい。
なお、嵌入部１５２を回転させ易いように嵌入部１５２
の左端面には工具を使えるよう小判形の凸部１５６が形
成されている。
の左端面には工具を使えるよう小判形の凸部１５６が形
成されている。
第８図、第９図はカセットテープレコーダーのリール台
に本発明を応用した実施例を示す。
に本発明を応用した実施例を示す。
キャップリール１２２と速送り用の歯車１２３とが固定
軸嵌入用の回転筒１２４上で圧入により一体に固定され
ている。キャップリール１２２が従回転体となることは
言うまでもない。
軸嵌入用の回転筒１２４上で圧入により一体に固定され
ている。キャップリール１２２が従回転体となることは
言うまでもない。
１２５はテープレコーダー本体側に配設されているモー
タからの駆動力が伝達される歯車であり、中央部に立設
されている筒体１２６が、回転筒１２４外壁とキャップ
リール１２２基部内壁との間に形成されている空隙に摺
合されることによって回転筒１２４上で回転しうるよう
になっている。
タからの駆動力が伝達される歯車であり、中央部に立設
されている筒体１２６が、回転筒１２４外壁とキャップ
リール１２２基部内壁との間に形成されている空隙に摺
合されることによって回転筒１２４上で回転しうるよう
になっている。
回転筒１２４上には前記のコイルスプリング１１４が巻
締め状態においてその巻付部Ｂにて巻付いた状態で装着
され、巻付部Ｂの係合端１１５が筒体１２６端面に形成
された係合片１１９、また非巻取部Ａの係合端１１６が
筒体１２６内壁面に形成した複数の係合片１１８に弾接
しうるようになっている。（第９図） したがって、録音時、再生時に、図示しないテープレコ
ーダー本体に配設されたモータよって歯車１２５が回転
されると、係合片１１８、１１９コイルスプリング１１
４を介してキャップリール１２２が回転され、カセット
のリールが回転されてリール上にテープが巻取られる。
ここにおいて前記したようにキャップリール１２２は定
トルクで回転され、テープに一定の張力を付与しつつテ
ープを巻取るのである。
締め状態においてその巻付部Ｂにて巻付いた状態で装着
され、巻付部Ｂの係合端１１５が筒体１２６端面に形成
された係合片１１９、また非巻取部Ａの係合端１１６が
筒体１２６内壁面に形成した複数の係合片１１８に弾接
しうるようになっている。（第９図） したがって、録音時、再生時に、図示しないテープレコ
ーダー本体に配設されたモータよって歯車１２５が回転
されると、係合片１１８、１１９コイルスプリング１１
４を介してキャップリール１２２が回転され、カセット
のリールが回転されてリール上にテープが巻取られる。
ここにおいて前記したようにキャップリール１２２は定
トルクで回転され、テープに一定の張力を付与しつつテ
ープを巻取るのである。
非巻付部Ａのトルク調節は、係合端１１６が当接する係
合片１１８を任意の位置のものに選定することによって
容易に行なえる、この場合、図示しないが、係合片１１
８に対応する歯車１２３の部位に透孔を設けておけば、
リール台に組み付けた後においても、透孔を通じて係合
端１１６を任意の係合片１１８に掛け変えることができ
て好都合である。
合片１１８を任意の位置のものに選定することによって
容易に行なえる、この場合、図示しないが、係合片１１
８に対応する歯車１２３の部位に透孔を設けておけば、
リール台に組み付けた後においても、透孔を通じて係合
端１１６を任意の係合片１１８に掛け変えることができ
て好都合である。
上記ではカセットテープレコーダーのリール台を例示し
たが、テープ、紐、線材等を巻取る種々の巻取装置の、
巻取動力源と巻取りリールの動力伝達系の上記定トルク
スプリングクラッチを配置することができる。
たが、テープ、紐、線材等を巻取る種々の巻取装置の、
巻取動力源と巻取りリールの動力伝達系の上記定トルク
スプリングクラッチを配置することができる。
以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来た
が、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのは
もちろんである。
が、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのは
もちろんである。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば先の定トルクスプリングク
ラッチを改良し、ランニング時のトルク変動の少ない、
かつ耐久性に優れた定トルクスプリングクラッチを提供
できる。
ラッチを改良し、ランニング時のトルク変動の少ない、
かつ耐久性に優れた定トルクスプリングクラッチを提供
できる。
第１図は本発明の原理を示す一部切欠斜視図、第２図は
装着前のコイルスプリングと軸体部との関係を示す説明
図、第３図は回転トルクの変動特性を示すグラフ、第４
図は回転寿命によるトルク変動率特性を示すグラフ、第
５図は軸体部を筒状に形成してコイルスプリングをその
内側に装着した実施例を示す断面図、第６図はトルク調
整手段を有する実施例を示す部分破断正面図、第７図は
その左側面図である。第８図は本発明をリール台に応用
した実施例を示す断面図、第９図はその要部を示す組立
図である。 第１０図は先の定トルクスプリングクラッチの原理を示
す一部切欠斜視図、第１１図はその他の実施例を示す説
明図である。 １１０……主回転体、１１１……従回転体、１１２……
軸体部、 １１４……コイルスプリング、 １１８、１１９……係合片、 １２２……キャップリール、 １２３、１２５……歯車、 Ａ……非巻付部、Ｂ……巻付部。
装着前のコイルスプリングと軸体部との関係を示す説明
図、第３図は回転トルクの変動特性を示すグラフ、第４
図は回転寿命によるトルク変動率特性を示すグラフ、第
５図は軸体部を筒状に形成してコイルスプリングをその
内側に装着した実施例を示す断面図、第６図はトルク調
整手段を有する実施例を示す部分破断正面図、第７図は
その左側面図である。第８図は本発明をリール台に応用
した実施例を示す断面図、第９図はその要部を示す組立
図である。 第１０図は先の定トルクスプリングクラッチの原理を示
す一部切欠斜視図、第１１図はその他の実施例を示す説
明図である。 １１０……主回転体、１１１……従回転体、１１２……
軸体部、 １１４……コイルスプリング、 １１８、１１９……係合片、 １２２……キャップリール、 １２３、１２５……歯車、 Ａ……非巻付部、Ｂ……巻付部。
Claims (4)
- 【請求項１】主回転体および従回転体と、 該主回転体および従回転体の一方に形成された軸体部
と、 前記主回転体および従回転体の他方に形成された少なく
とも２箇所の係止部と、 非装着状態においては前記軸体部よりは大径の内径をな
し、両端が前記係止部に係止された巻締め状態で前記軸
体部上に装着された際、軸体部を所定の締付力で締付け
る巻付部と対応する軸体部の部位よりは大径の非巻付部
を有するコイルスプリングと、 を具備することを特徴とする定トルクスプリングクラッ
チ。 - 【請求項２】主回転体および従回転体と、 該主回転体および従回転体の一方に形成された筒状の軸
体部と、 前記主回転体および従回転体の他方に形成された少なく
とも２箇所の係止部と、 非装着状態においては前記軸体部の内径よりは小径の外
径をなし、両端が前記係止部に係止されて拡径状態で前
記軸体部内に装着された際、軸体部内面に弾接する巻付
部と対応する軸体部の部位よりも小径の非巻付部を有す
るコイルスプリングと、 を具備することを特徴とする定トルクスプリングクラッ
チ。 - 【請求項３】前記コイルスプリングを形成する線材は、
少なくとも前記軸体部に当接する部位が平坦に形成され
た断面形状を有することを特徴とする請求項１または２
記載の定トルクスプリングクラッチ。 - 【請求項４】テープ、紐、線材等をリールに巻取る巻取
装置において、巻取動力源と巻取りリールの動力伝達系
を請求項１、２または３記載の定トルクスプリングクラ
ッチで構成したことを特徴とする巻取装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2265893A JPH0648014B2 (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 定トルクスプリングクラッチ |
| US07/711,187 US5273229A (en) | 1990-10-02 | 1991-06-05 | Fixed torque spring clutch |
| DE69119686T DE69119686T2 (de) | 1990-10-02 | 1991-09-30 | Federkupplungen und Spulenhülsen mit Kupplungen |
| EP91308966A EP0479544B1 (en) | 1990-10-02 | 1991-09-30 | Spring clutches and winders having clutches |
| KR1019910017268A KR920008372A (ko) | 1990-10-02 | 1991-10-02 | 일정한 토오크의 스프링 클러치 |
| KR2019940010042U KR940004530Y1 (ko) | 1990-10-02 | 1994-05-06 | 일정한 토오크의 스프링 클러치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2265893A JPH0648014B2 (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 定トルクスプリングクラッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04145233A JPH04145233A (ja) | 1992-05-19 |
| JPH0648014B2 true JPH0648014B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=17423566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2265893A Expired - Lifetime JPH0648014B2 (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 定トルクスプリングクラッチ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5273229A (ja) |
| EP (1) | EP0479544B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0648014B2 (ja) |
| KR (1) | KR920008372A (ja) |
| DE (1) | DE69119686T2 (ja) |
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| US5598913A (en) * | 1995-06-07 | 1997-02-04 | Ntn Corporation | One-way over-running clutch pulley |
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| JPH10334542A (ja) * | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | ワンウェイクラッチ装置、ブレーキ制御装置及び磁気テープ駆動装置 |
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| KR101500138B1 (ko) * | 2013-09-10 | 2015-03-06 | 현대자동차주식회사 | 크랭크 풀리 디커플링 장치 |
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| US10743723B2 (en) | 2018-09-28 | 2020-08-18 | Gpcp Ip Holdings Llc | Spindle assembly for sheet product dispensers |
| US10952570B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-03-23 | Gpcp Ip Holdings Llc | Spindles and dispensers for sheet product |
| CN109058322A (zh) * | 2018-10-25 | 2018-12-21 | 石家庄辰启科技有限公司 | 弹性限扭矩离合器 |
| JP7089328B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2022-06-22 | 株式会社ハイレックスコーポレーション | 対象物移動機構 |
Family Cites Families (19)
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