JPH0716030U - トルクリミッタ一体型伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクリミッタが占有していたスペースを削
減し、小形化が可能なトルクリミッタ一体型伝動装置を
提供すること。 【構成】 トルクリミッタ機構１ａは、プーリ２のハウ
ジング２０とシャフト３との間の環状空間５内に構成さ
れている。モータの出力回転軸４が回転すると、シャフ
ト３、それに固定されたコイルばね１１およびフリクシ
ョンディスク１２が回転し、その回転トルクは、ライニ
ング１３およびライニングホルダ２２を介してハウジン
グ２０およびプーリ２に伝達され、それらは、軸受け２
１、２５を介してシャフト３に支持されながら回転す
る。プーリ２に過負荷がかかると、フリクションディス
ク１２とライニング１３との間でスリップが生じる。ト
ルク設定値は、ライニングホルダ２２のねじ込み量によ
って調整する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プーリ、スプロケット、ギヤなどの回転部材に対して、モータの出 力回転軸などから動力を伝達するための伝動装置に関し、特に、トルクリミッタ 機構を内蔵するトルクリミッタ一体型伝動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および考案が解決しようとする課題】

モータの出力回転軸などからプーリなどの回転部材に動力を伝達し、かつ、ト ルク設定値を越えたときに動力の伝達を止める場合には、トルクリミッタをプー リに隣接した状態で出力回転軸の側面に取り付け、トルクリミッタを介して動力 を伝達する。このため、トルクリミッタを用いた伝動装置では、出力回転軸の長 手方向において、トルクリミッタが一定のスペースを占有するので、伝動装置を 小形化できないという問題点がある。

【０００３】 このような問題点を解決するために、本考案の課題は、プーリ、スプロケット 、ギヤなどの回転部材の内部にトルクリミッタ機構を構成することによって、モ ータの出力回転軸などの長手方向においてトルクリミッタが占有していたスペー スを削減し、小形化が可能なトルクリミッタ一体型伝動装置を提供することにあ る。

【０００４】

【課題を解決するための手段および作用】

上記課題を解決するために、本考案では、モータの出力回転軸などとの連結部 を備えるシャフトと、このシャフトの軸線回りに回転可能な状態でその外周面に 支持され、シャフトの外周面との間に環状空間を形成している円筒状ハウジング を備えるプーリ、スプロケット、ギヤなどの回転部材とを有する伝動装置におい て、環状空間内に、ハウジングの内周面に形成した第１の環状摩擦面と、シャフ トの外周面に形成した第２の環状摩擦面と、これらの第１および第２の環状摩擦 面を所定の弾性力で摩擦係合させている付勢部材とを有するトルクリミッタ機構 を組み込んで、伝動装置をトルクリミッタ一体型にしたことに特徴を有する。す なわち、回転部材の内側にトルクリミッタ機構を内蔵させることによって、モー タの出力回転軸などの長手方向においてトルクリミッタが占有していたスペース を削減し、伝動装置の小形化を可能にする。

【０００５】 ここで、ハウジングの一方の端部には、内方に突出した環状フランジを形成し 、ハウジングの他方の端部には、中空ディスク体をねじ込み固定しておき、これ らの環状フランジおよび中空ディスク体の内周面を、それぞれ軸受けを介して、 シャフトの外周面に支持することによって、シャフトに対して回転部材が両持ち 状態で支持された構造にすることが好ましい。

【０００６】 この場合には、付勢部材および中空ディスク体を、第１および第２の環状摩擦 面を挟んで対向配置し、中空ディスク体のねじ込み量を調整することにより、コ イルばねなどの付勢部材による弾性力を調整可能にすることが好ましい。

【０００７】

【実施例】

次に、添付図面を参照して、本考案の実施例を説明する。

【０００８】 図１は、本例のトルクリミッタ一体型伝動装置の構成を示す側面断面図、図２ は、そのＡ−Ａ矢視図、図３は、それに用いたシャフトを基端側からみた背面図 である。

【０００９】 図１において、本例のトルクリミッタ一体型伝動装置１は、プーリ２などの回 転部材と、プーリ２が取り付けられたシャフト３との間において、モータの出力 回転軸４などから伝達されたシャフト３の軸線Ｌ回りの方向の回転トルクをプー リ２の側に伝達すると共に、この摩擦伝動を過負荷状態で停止させる目的にトル クリミッタ機構１ａも組み込まれている。

【００１０】 シャフト３は、一点鎖線で示すモータの出力回転軸４などが挿通可能な管形状 を有し、その内部が回転軸連結部３０である。シャフト３の基端側３ａには、シ ャフト３自身を出力回転軸４にねじによって固定するための２つのねじ孔３１が たとえば互いに直交する方向に形成されている。シャフト３の外周面には、その 基端側３ａから先端側３ｂに向かう略中央位置に段差部３２が形成され、段差部 ３２には、先端側３ｂに向かって２つの溝３３が形成されている。これらの溝３ ３は、図２および図３に示すように、シャフト３の外周面で対向する位置にある 。

【００１１】 再び、図１において、溝３３の形成位置より先端側には、シャフト３の外周面 から張り出す突条部３４が形成され、さらに、突条部３４の形成位置より先端側 には、シャフト３の周囲にリング取り付け溝３５が形成されている。

【００１２】 このような構成のシャフト３には、突条部３４の形成位置から基端側３ａに向 かって、コイルばね１１（付勢部材）が装着され、コイルばね１１の一端１１１ は、突条部３４によって位置決めされている。また、シャフト３には、コイルば ね１１に隣接して機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ１０Ｃ）からなるリング状のフリク ションディスク１２が装着され、このフリクションディスク１２の背面側に、コ イルばね１１の他端１１２が当接している。フリクションディスク１２は、その 平面を図４に示すように、その内周側に向かって突出する２つの突起部１２１を 有し、これらの突起部１２１が、図２に示すように、シャフト３の溝３３の内部 に位置することによって、シャフト３と一体になってシャフト３の軸線Ｌの回り に回転可能である。

【００１３】 また、図１において、シャフト３には、その先端側３ｂが貫通する開口部２１ が端面２０ａ（フランジ）に形成された円筒状のハウジング２０が装着され、ハ ウジング２０は、シャフト３の外周面と間に環状空間５を形成した状態にある。 また、ハウジング２０の外周面は、多数の溝が形成されてプーリ２になっている 。ここで、開口部２１の内周面には、円筒状の軸受け２５が取り付けられており 、プーリ２は、シャフト３に対して軸線Ｌの回りを回転して、タイミングベルト （図示せず。）を介して他のプーリ（図示せず。）に回転トルクを伝達可能であ る。なお、ハウジング２０は、シャフト３のリング取り付け溝３５に装着された Ｅ形リング３６によって位置決めされている。

【００１４】 ハウジング２０の他方側の端部において、その内周面には、雌ねじ２３が形成 されており、この雌ねじ２３には、ライニングホルダ２２（中空ディスク体）の 雄ねじ２２２が螺着している。このライニングホルダ２２は、シャフト３の基端 側３ａに円筒状の軸受け２１を介して支持されており、ハウジング２０（プーリ ２）とライニングホルダ２２とは、一体となってシャフト３の軸線Ｌの回りに回 転可能である。ライニングホルダ２２の内部には、リング状のライニング１３が 固定されており、このライニング１３の一方の端面は、第１の環状摩擦面１３０ として、フリクションディスク１２の一方の端面（第２の環状摩擦面１２０）に 面接触している。

【００１５】 ライニングホルダ２２の外周面には、その中央部分で張り出す突条部２２１を 除いて雄ねじ２２３も形成され、この雄ねじ２２３が形成されている領域には、 雌ねじ２４１が形成された固定用ナット２４が取り付けられている。この固定用 ナット２４は、ストッパとして、ハウジング２０に対するライニングホルダ２２ のねじ込み深さを規定している。なお、トルクリミッタ一体型伝動装置１をシャ フト３の基端側３ａからみた背面を図５に示すように、ライニングホルダ２２の 外側端面には、それを回転させながらねじ込むとき、または緩めるときに用いる ４つの孔２２５が等角度間隔で形成されている。

【００１６】 このように構成したプーリ２（ハウジング２０）、ライニングホルダ２２およ びシャフト３において、ハウジング２０は、シャフト３の外周面と間に環状空間 ５を形成した状態にあり、この環状空間５の内部に配置されたコイルばね１１、 フリクションディスク１２およびライニング１３によって、トルクリミッタ機構 １ａが構成されている。

【００１７】 すなわち、モータの出力回転軸４が回転すると、シャフト３が回転し、それに 固定されているコイルばね１１およびフリクションディスク１２も回転する。こ こで、フリクションディスク１２は、コイルばね１１によって、ライニング１３ に向かって付勢された状態にあって、その第２の環状摩擦面１２０とライニング １３の第１の環状摩擦面１３０とは、摩擦係合している状態にある。従って、フ リクションディスク１２の回転トルクは、フリクションディスク１２とライニン グ１３との摩擦係合によって、ライニング１３に伝達されて、ライニングホルダ ２２も回転する。その結果、ライニングホルダ２２と一体に連結されているプー リ２も回転する。

【００１８】 この状態から、プーリ２の側に過負荷がかかり、このときの負荷が第１の環状 摩擦面１３０と第２の環状摩擦面１２０との間の摩擦力、すなわち、トルクリミ ッタ機構１ａのトルク設定値を越えると、フリクションディスク１２とライニン グ１３との間にすべりが生じて、シャフト３は、空回りして、その回転トルクの 伝達が中止される。

【００１９】 なお、本例のトルクリミッタ一体型伝動装置１は、たとえば、以下の手順で組 み立てることができる。

【００２０】 まず、シャフト３に対して、基端側３ａからコイルばね１１、フリクションデ ィスク１２を装着する一方、シャフト３の先端側３ｂをハウジング２０の開口部 ２１に通した後に、Ｅ形リング３５を装着してハウジング２０を位置決めする。

【００２１】 次に、ライニングホルダ２２に固定用ナット２４を装着した状態で、シャフト ３の基端側３ａにライニング１３およびライニングホルダ２２を装着する。

【００２２】 しかる後に、ライニングホルダ２２の雄ねじ２２２と、ハウジング２０の雌ね じ２３を螺着させて、ライニングホルダ２２とハウジング２０とを連結する。

【００２３】 ここで、ハウジング２０に対するライニングホルダ２２のねじ込み深さは、プ ーリ２の開放端が固定用ナット２４に当接することで規定される。このため、ラ イニング１３およびフリクションディスク１２の位置も規定され、コイルばね１ １を圧縮状態が規定される。従って、ハウジング２０に対するライニングホルダ ２２のねじ込みを深くすると、ライニング１３およびフリクションディスク１２ が移動して、コイルばね１１が圧縮し、弾性力が高まるので、トルク設定値を高 めることができる。逆に、ハウジング２０に対するライニングホルダ２２のねじ 込みを浅くすると、コイルばね１１が伸長し、トルク設定値を低めることができ る。なお、トルク設定値を調整する場合には、固定用ナット２４を緩めた後に、 ライニングホルダ２２の４つの孔２２５を利用して、ライニングホルダ２２を回 す。たとえば、ライニングホルダ２２を約０．５回転させると、トルク設定値を 約０．１ｋｇｃｍ変更できる。このようにして、ハウジング２０に対するライニ ングホルダ２２のねじ込み深さを所定の値に変えて、トルク設定値を調整した後 に、固定用ナット２４を完全に固定する。なお、トルク設定値を変えた場合には 、軽く慣らし運転を行った後に、その状態を確認する。

【００２４】 以上のとおり、本例のトルクリミッタ一体型伝動装置１は、ハウジング２０と シャフト３との間に環状空間５を形成し、この環状空間５にトルクリミッタ機構 １ａを形成してあるため、出力回転軸４の長手方向において、トルクリミッタ機 構１ａが独自のスペースを占有しない。それ故、トルクリミッタ機構１ａを備え る動力伝達機構を小形化できる。

【００２５】 また、プーリ２は、シャフト３の長手方向において、トルクリミッタ機構１ａ が構成されている領域の両側で２つの軸受け２２、２５によって支持されている ため、シャフト３に両持ちで支持され、安定した状態にあるので、プーリ２にが たつきが発生しない。

【００２６】 さらに、ハウジング２０に対するライニングホルダ２２のねじ込み量によって 、トルク設定値を調整するにあたって、付勢部材としてコイルばね１１を用いて いるため、皿ばねなどに比して、調整幅が広い。それ故、弾性力を設定しやすく 、トルク設定値を精度よく調整できる。

【００２７】

【考案の効果】

以上のとおり、本考案に係る伝動装置においては、プーリやスプロケットなど の回転部材のハウジングの内周面とシャフトの外周面との間の環状空間内にトル クリミッタ機構を設けて、トルクリミッタ一体型にしてあることに特徴を有する 。従って、本考案によれば、シャフトの長手方向において、トルクリミッタ機構 がスペースを占有しないので、伝動装置を小形化できる。

【００２８】 また、トルクリミッタ機構を回転部材の内側に設けてあるため、回転部材を２ つの軸受けを介してシャフトに取り付け、容易に両持ち構造にできるので、回転 部材にがたつきがない。

【００２９】 トルクリミッタ機構の付勢部材として、コイルばねを用いた場合には、その圧 縮幅が皿ばねなどに比較して広いため、その弾性力を設定しやすいので、トルク 設定値を精度よく調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るトルクリミッタ一体型伝
動装置の構成を示す側面断面図である。

【図２】図１に示すトルクリミッタ一体型伝動装置のＡ
−Ａ矢視図である。

【図３】図１に示すトルクリミッタ一体型伝動装置のシ
ャフトを基端側からみた背面図である。

【図４】図１に示すトルクリミッタ一体型伝動装置のフ
リクションディスクの平面図である。

【図５】図１に示すトルクリミッタ一体型伝動装置をシ
ャフトの基端側からみた背面図である。

【符号の説明】

１・・・トルクリミッタ一体型伝動装置 １ａ・・・トルクリミッタ機構 ２・・・プーリ（回転部材） ３・・・シャフト ４・・・モータの出力回転軸 １１・・・コイルばね（付勢部材） １２・・・フリクションディスク １３・・・ライニング ２０・・・ハウジング ２０ａ・・・端面（フランジ） ２１、２５・・・軸受け ２２・・・ライニングホルダ（中空ディスク体） ２５・・・固定用ナット １２０・・・第２の環状摩擦面 １３０・・・第１の環状摩擦面 Ｌ・・・シャフトの軸線

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの出力回転軸などとの連結部を備
   えるシャフトと、このシャフトの軸線回りに回転可能な
   状態でその外周面に支持され、当該シャフトの外周面と
   の間に環状空間を形成している円筒状ハウジングを備え
   るプーリ、スプロケット、ギヤなどの回転部材とを有
   し、前記環状空間内には、前記ハウジングの内周面に形
   成した第１の環状摩擦面と、前記シャフトの外周面に形
   成した第２の環状摩擦面と、これらの第１および第２の
   環状摩擦面を所定の弾性力で摩擦係合させている付勢部
   材とを有するトルクリミッタ機構が組み込まれているこ
   とを特徴とするトルクリミッタ一体型伝動装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ハウジングの一
   方の端部には、内方に突出した環状フランジが形成さ
   れ、当該ハウジングの他方の端部には、中空ディスク体
   がねじ込み固定されており、これらの環状フランジおよ
   び中空ディスク体の内周面は、それぞれ軸受けを介し
   て、前記シャフトの外周面に支持されていることを特徴
   とするトルクリミッタ一体型伝動装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記付勢部材および
   前記中空ディスク体は、前記第１および第２の環状摩擦
   面を挟んで対向配置されており、前記中空ディスク体の
   ねじ込み量を調整することにより、前記付勢部材による
   弾性力を調整可能になっていることを特徴とするトルク
   リミッタ一体型伝動装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記付勢部材は、コ
   イルばねであることを特徴とするトルクリミッタ一体型
   伝動装置。