JPH072645U - トルクリミッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャピンを使用することなく、過大トルクが
入った時に動力の伝達が断たれ、リセットが容易なトル
クリミッタを提供することを目的とする。 【構成】 駆動軸２と一体的に設けたフランジ４に切欠
き５を設け、従動軸と一体的に回転するハウジング１３
の内側に支点を有するアーム１５の先端に設けたローラ
１７をバネ１９で付勢して切欠き５に係合させて動力を
伝達する。制限トルクを超えた力が入った場合ローラ１
７が切欠き５より抜けて動力伝達が断たれると同時にフ
ランジに隣接するディスク６，７が回転し切欠きを塞ぎ
ローラがひとりで切欠きに落込むことを防止する。ディ
スク６，７を逆回転させることによりリセット可能とな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、駆動軸より従動軸に伝達されるトルクが所定の値を越えることのな いように伝達トルクの上限を制限するトルクリミッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ロータリ除雪車はでは、機関で発生した動力は伝動装置、チェーンスプロケッ トを経てオーガに伝達されるので、オーガが例えば石や氷塊などを噛んだ場合、 異常に大きなトルクが発生し、機関や伝動装置に大きな力が掛って故障の原因と なるので、一般にチェーンスプロケットとオーガとの間の軸に伝達トルクの上限 を制限するトルクリミッタを設けている。

【０００３】 トルクリミッタとしては、構成が簡単な点から従来シャピンが広く採用されて いる。シャピンは駆動軸の軸端に設けられたフランジと、従動軸の軸端に上記フ ランジと向い合わせて設けたフランジとを周囲に溝を刻んだボルトとして構成さ れたシャピンで締付け、シャピンを介して駆動軸から従動軸にトルクを伝達し、 所定の制限トルクを超えた場合にシャピンが剪断で切れるように溝で囲まれた部 分の断面積を設定しておくことにより、伝達トルクを制限するものである。

【０００４】 この構成のトルクリミッタは構成は簡単であるが、切れた場合に新しいシャピ ンと交換するのが面倒である。特にロータリ除雪車のオーガの駆動軸にこの方式 の装置を採用した場合、除雪車の活躍時期は雪の多い厳冬の候であり、シャピン の交換作業は、周辺に積った雪を除去して行う必要があり、又酷寒の野外では指 先がかじかんで、円滑な動作がしにくく作業能率が低下する難点がある。又、あ らかじめシャピンの予備やスパナ等の作業工具を準備しておかなくてはならない 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 本考案は、従来トルクリミッタとして広く採用されているシャピンの上記の問 題点にかんがみ、シャピンのような交換部品が不必要であり、所要の制限トルク を超えた場合には確実にトルクの伝達が断たれ、又簡単な操作で、交換部品を必 要とせずにトルク伝達可能状態にリセットすることのできるトルクリミッタを提 供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決する本考案によるトルクリミッタは、駆動軸と一体的に回転 し、外周面に切欠きを有するフランジ、従動軸と一体的に回転する部材との軸の 回りの相対移動が禁止され、上記切欠きに落込む方向にバネにより付勢されたロ ーラを有し、上記切欠きと上記ローラとの係合により駆動軸より従動軸にトルク が伝達され、トルクが所定の値を越えた時上記ローラはバネの力に抗して切欠き より外れてトルクの伝達が断たれ、上記ローラが切欠きより抜け出た際、上記切 欠きを塞ぎローラがフランジ外周面を転動することを許容し、自然には再びロー ラが切欠きに落込むことを阻止する閉塞部材及び上記閉塞部材の切欠き閉塞を解 除する手段を有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案のトルクリミッタは、上記の如く構成されているので、従動側に過大な 外力が作用して、所定の制限トルクを超えるトルクが発生した場合、ローラはバ ネの付勢力に抗して駆動軸に固定されたフランジの切欠きから抜け出してフラン ジの外周面に乗り上げる。ローラが切欠きから抜けると、閉塞部材が切欠きを塞 ぐ位置に変位して、フランジの外周面は連続した円周面となり、切欠きから抜け 出たローラはフランジの外周面を転動し、トルクが伝達されなくなり、又ローラ が自然に切欠きに落込むことはない。しかし、閉塞部材を解除手段により解除す れば、ローラが切欠きの位置に回ってきた時容易に切欠きに落込みトルクを伝達 できる状態になる。

【０００８】 上記の閉塞部材の解除を遠隔操作で行うようにしておけば、周囲の雪を除去し なくても、又厳冬期でも楽にリセットすることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１０】 図１（ａ）、（ｂ）は、本考案のトルクリミッタの構成及び作動を原理的に示 す図で、通常運転時、すなわちチェーンスプロケットからオーガに動力を伝達し ている時の状態を示す。

【００１１】 トルクリミッタは、チェーンスプロケット１に結合された駆動軸２と、オーガ の軸に結合された従動軸３との間に設けられている。駆動軸２には一体的にフラ ンジ４が形成されており、その外周面の１個所に欠円状の切欠き５が設けられて いる。フランジ４の軸方向両側には、駆動軸２に対して回動自在にフランジ４と 同一半径を有する１対のディスク６，７が軸受を介して設けられている。これら のディスク６，７の外周面にも夫々１個所にフランジ４に設けられた切欠き５と 同形の切欠き８，９が設けられている。フランジ４には、その軸心を中心とする 円弧状の２個の長穴１０が設けられており、この長穴をルーズに貫通するピン１ １により、２枚のディスク６，７は切欠き８，９の位置を一致させ一体的に回転 可能に結合されている。図１（ｂ）に示す如く、ピン１１が長穴１０の時計方向 後端位置にある時、ディスク６，７の切欠き８，９とフランジ４の切欠き５とは 重なり合う。

【００１２】 駆動軸２とディスク７との間には捩りスプリング１２が設けられ、図１の（ｂ ）においてディスク６，７を駆動軸２の回りに時計方向に付勢している。

【００１３】 従動軸３には同軸的にトルクリミッタのハウジング１３が結合され、ハウジン グ１３は駆動軸２及びディスク６，７に対して回転自在に軸支されている。ハウ ジング１３の内面には、ブラケット１４が突設され、これを挟んでアーム１５が ピン１６により軸支されている。アーム１５の一端にはローラ１７が軸支され、 アーム１５の他端とハウジング１３に固定された部材１８との間にスプリング１ ９が設けられ、ローラ１７をフランジ４及びディスク６，７の外周面に圧接する 方向に付勢している。

【００１４】 ディスク６に一体的に設けられハウジング１３より外部に突出した円筒状部６ ａには半径方向両側にピン２０が植設されている。

【００１５】 さて、上記構成のトルクリミッタを一定のトルク以下で動力伝達状態にする場 合は、上記のピン２０に回転工具を係合させて、ディスク６，７を図１（ｂ）に おいて捩りスプリング１２に抗して反時計方向に回転させると、ディスク６，７ に固定されたピン１１はフランジ４の円弧状長穴１０内を時計方向後端移動し、 切欠き５，８，９が重なり、その後ディスク６，７及びフランジ４は一体的に回 動し、切欠き５，８，９がローラ１７に対向する位置迄回動すればローラ１３は スプリング１９の付勢力により（ｂ）図に示す如く重なり合った欠円状切欠き５ ，８，９に落ち込んで係合する。

【００１６】 通常の運転時、機関で発生した動力がチェーンスプロケット１を介して駆動軸 ２を回転すると、そのトルクはフランジ４の切欠き部５からこれに係合するロー ラ１７、アーム１５、ピン１６、ブラケット１４、ハウジング１３を経て従動軸 ３に伝達され、オーガを回転駆動する。

【００１７】 トルクリミッタの制限トルクは、切欠き５の端部の接線方向、ローラ１７を切 欠き５に係合させるスプリング１９の付勢力等によって決定される。オーガが石 や氷塊等を噛み、制限トルク以上のトルクが駆動軸２と従動軸３との間に働いた 場合は、図２（ａ）、（ｂ）に示す如く、ローラ１７はスプリング１９の付勢力 に抗して切欠き５の端部からフランジの外周面に乗り上げて切欠きとの係合が外 れる。その結果、駆動軸２から従動軸３への動力伝達が断たれるとともに、ディ スク６，７は捩りスプリング１２の付勢力により、フランジ４に対して時計方向 に回動し、ピン１１が長穴１０の時計方向前端の位置に来て停止する。この状態 でフランジ４の切欠き５はディスク６，７の外周部によって塞がれ、かつ、ディ スク６，７の切欠き８，９はフランジ４の外周部によって塞がれた状態になる。 したがって、駆動軸２が回転すればフランジ４、ディスク６，７は一体的に回転 し、ローラ１７はその外周面を空転し、ローラ１７がひとりでに切欠き５に落込 むことはない。

【００１８】 再び駆動軸と従動軸とが駆動連結されるようにリセットするには、前述の如く ピン２０に回転工具を係合させて、ディスク６，７を捩りスプリング１２に抗し て反時計方向に回動すればよい。

【００１９】 リセットのためのディスクの回動は、ピンに回転工具を係合させて行う他、デ ィスクと一体に設けた円筒状部６ａを油圧モータや油圧シリンダ等のアクチュエ ータで回動するようにすれば、ロータリ除雪車の操縦室からの遠隔操作が可能に なる。

【００２０】 図３及び図４は８０ＰＳ用のトルクリミッタの一実施例の構成を示す軸に沿っ た断面図及び軸に直角方向の断面図である。この実施例では、フランジ４及びデ ィスク６，７の周面には夫々３個の切欠き５、又は８，９が設けられ、ローラ１ ７、アーム１５、バネ１９のセットは３セット設けられている。図３の上半部に は切欠き５，８，９及びこれらに係合するローラ１７が示されており、下半部に は、アーム１５ブラケット１４に軸支するピン１６及びフランジ４に設けられた 円弧状長穴１０を通して両側のディスク６，７を結合するピン１１が示されてい る。又ディスク６に形成された円筒状部６ａに植設されたリセット用ピン２０が 示されている。

【００２１】 この装置の動作は、図１及び図２で説明した例と同様であるから省略する。

【００２２】 図５、図６、図７は２００ＰＳ用の本考案によるトルクリミッタの実施例の構 成を示す図である。

【００２３】 この実施例では、フランジ４及びディスク６，７の各１枚には夫々４個の切欠 き５，８，９が設けられており、これらに係合するローラ１７、アーム１５、ス プリング１９のセットは４セット設けられている。本実施例ではローラ１７はア ーム１５の支点１６とスプリング１９の着力点との間に設けられているがその作 用は上記の各例と変るところはない。制限トルクを超えたトルクが掛り、ローラ １７が切欠き５，８，９より外れた後のリセットは、図７に示す油圧シリンダ２ １により行なわれる他、前記各実施例と原理的には大きく異る点はない。

【００２４】

【考案の効果】

以上の如く、本考案によれば、従来の如くシャピンを使用することなく、過大 なトルクが軸に掛り、機関や伝動機構、除雪装置が故障することを防止すること ができる。又、遠隔操作によりリセットが可能となり、シャピン交換の場合のよ うに、スパナ、シャピンの準備、交換時の除雪、寒中での交換作用が不要となる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）は夫々本考案のトルクリミッタ
の構成及び作動を原理的に示す図で、通常運転時の状態
を示す軸方向断面図及び軸に直角方向に切った断面図で
ある。

【図２】（ａ）、（ｂ）は上記のトルクリミッタの過負
荷状態を示す軸方向断面図及び軸に直角方向に切った断
面図である。

【図３】本考案の他の実施例の軸方向断面図である。

【図４】その軸に直角方向の断面図である。

【図５】本考案の更に他の実施例の軸方向断面図であ
る。

【図６】その軸に直角方向の断面図である。

【図７】その軸に直角方向のリセットシリンダの位置で
の断面図である。

【符号の説明】

２ 駆動軸 ３ 従動軸 ４ フランジ ５ 切欠き ６，７ ディスク（解除可能な閉塞部材） ８，９ 切欠き １０ 円弧状長穴 １１ ピン １２ 捩りスプリング １４ ブラケット １５ アーム １７ ローラ １９ スプリング ２０ ピン（閉塞部材解除手段） ２１ 油圧シリンダ（閉塞部材解除手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山本 剛 札幌市手稲区稲穂３条６丁目221番地 株 式会社日本除雪機製作所内 (72)考案者 青木 典一 札幌市手稲区稲穂３条６丁目221番地 株 式会社日本除雪機製作所内 (72)考案者 船山 晃宏 札幌市手稲区稲穂３条６丁目221番地 株 式会社日本除雪機製作所内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸と一体的に回転し、外周面に切欠
   きを有するフランジ、 従動軸と一体的に回転する部材との軸の回りの相対移動
   が禁止され、上記切欠きに落込む方向にバネにより付勢
   されたローラ、 を有し、 上記切欠きと上記ローラとの係合により駆動軸より従動
   軸にトルクが伝達され、トルクが所定の値を越えた時上
   記ローラはバネの力に抗して切欠きより外れてトルクの
   伝達が断たれ、 上記ローラが切欠きより抜け出た際、上記切欠きを塞ぎ
   ローラがフランジ外周面を転動することを許容し、自然
   には再びローラが切欠きに落込むことを阻止する閉塞部
   材、 上記閉塞部材の切欠き閉塞を解除する手段を有すること
   を特徴とするトルクリミッタ。
2. 【請求項２】 上記閉塞部材の解除手段は遠隔操作によ
   り操作されることを特徴とする請求項１に記載のトルク
   リミッタ。