JPH0814292B2 - トルクリミッタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転トルクの伝達、遮断を行なうトルク
リミッタ、更に詳しくはOA機器の紙送りローラ部におけ
る紙重送防止機構やテープ、リボン、シート等の送り機
構のテンションブレーキとして使用できるトルクリミッ
タに関する。

〔従来の技術〕

トルクリミッタとしては、一般に、パウダートルクリ
ミッタとばねクラッチ式トルクリミッタが知られてい
る。

しかし、前者のトルクリミッタは高機能であるという
利点がある反面、機構が複雑であるため価格が高く、し
かも軸と一体構造となっているため、取扱いが不便であ
るという欠点がある。

また、後者のトルクリミッタは、オン・オフトルクの
ぱらつきが大きく、寿命が短いという欠点がある。

このような欠点を解消するため、本出願人は、一方向
クラッチの基本構造を利用し、製造コストが安く、オン
・オフトルクの安定したトルクリミッタを実願昭63−55
348号によって提案した。

上記のトルクリミッタは、第７図に示すように、内周
面に複数の傾斜面１を設けた外輪２の内部に合成樹脂製
の保持器３を組込み、前記保持器３の各傾斜面１と対応
する位置でころ４を保持し、この保持器３にころ４を傾
斜面１と保持器３に挿入した軸５との間に対して喰込方
向に押圧するＳ字状ばね６の収納部７を設け、ばね６の
ばね力ところ４が作用する傾斜面のくさび角度を、軸５
の回転に対してオン・オフトルクが生じるように設定し
た構造になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ころ４を押圧するＳ字状ばね６を外輪２内
に組込んだ合成樹脂製の保持器３で支持すると、ばね６
のばね力を強くした場合に、外輪２と保持器３の寸法ば
らつきや変形の影響をうけ、ばね高さ、即ちばねのたわ
み量が変化して、オン・オフトルクに変動が発生すると
いう問題がある。

そこでこの発明の課題は、上記のような問題点を解決
するため、ころとばね保持面との距離を一定に保持し、
オン・オフトルクの変動発生がないトルクリミッタを提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような課題を解決するため、この発明は、内周
面に複数の傾斜面を設けた外輪と、該外輪の内部に設け
られた内方部材と、前記外輪の傾斜面と内方部材との間
に組込まれた複数のころと、前記外輪と内方部材との間
に設けられ、各ころを受け止める複数のポケットが形成
してある保持器と、この保持器と外輪の間に組込まれ、
前記各ころを外輪の傾斜面と内方部材との間に対して食
込方向に押圧するばねとからなり、 前記保持器には、ばねの径方向内側を案内するばね案
内面があり、外輪には、ばねの径方向外側を案内するば
ね案内面と、ばねのころ当接端部と反対側の端部を支持
するばね保持面とが設けられている構成を採用したもの
である。

〔作用〕

外輪の傾斜面と内方部材の間にころを組込み、傾斜面
と内方部材との間に対して喰込方向に押圧するばねの保
持面を外輪内に設けたので、ころとばね保持面の距離を
一定に保持することができ、ばねのたわみ量に変化がな
くオン・オフトルクの変動発生を防ぐことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面の第１図乃至第６
図に基づいて説明する。

図示のように、トルクリミッタの基本的な構成は一方
向クラッチと同様であり、外輪11の内周面で複数個所の
位置に傾斜面12を設けると共に、外輪11の内部に保持器
13とこの保持器13の内側に内輪14を挿入し、外輪11の各
傾斜面12と内輪14との間に、ころ15を保持器13のポケッ
ト16内に収納して組込み、外輪11内にころ15を傾斜面12
と内輪14との間に喰込方向に押圧するばね17の保持面18
を設けた構造になっている。

なお、外輪11の一方端部は内輪14に外嵌する押え蓋19
によって閉鎖され、外輪11の外周には、押え蓋19の外周
及び外輪11の他方端部を覆う外部樹脂部品20が固定さ
れ、内輪14は挿入した軸21と一体に回転するようピン22
で結合されている。

図示の場合、内方部材は、軸21とこれに外嵌した内輪
14の組合せを示したが、内輪14を省いて軸21だけとし、
外輪11と軸21の間にころ15等を組込む構造を採用しても
よい。

上記のような基本構造において、軸21が通常第１図矢
印Ａの方向に回転すると、ころ15を介して外輪11に回転
が伝達され、逆に同図矢印Ｂ方向に軸21が回転すると軸
21が空転して外輪11への回転伝達が遮断されることにな
り、一方向クラッチとしての機能を生じることになる。

上記した基本構造を用い、傾斜面12のくさび角度とば
ね17のばね力を調整することにより、軸21の矢印Ｂ方向
の回転には、オン・オフトルクの設定が可能となり、結
果的には空転トルクの設定ができる逆転防止機能付のワ
ンウェイトルクリミッタを構成することができる。

ところで、金属製の外輪11は、図４に示すように、傾
斜面12に連なってばね17の収納部23が直接設けられ、こ
の収納部23は、ばね17の径方向外側を案内するばね案内
面23aと、ばね17のころ当接端部と反対側の端部を支持
するばね保持面18とからなり、また、保持器13には該ば
ね17の径方向内側を案内するばね案内面13aが形成され
ている。

従って、ばね17は、外輪11のばね案内面23aと保持器1
3のばね案内面13aによって径方向が位置決め保持され、
かつ外輪11に設けたばね保持面18によってころ当接端部
と反対側の端部が支持されているので、ころ15とばね17
の保持面18との距離が一定になり、ころ15を押圧する該
ばね17のばね力が一定化し、オン、オフトルクの変動発
生を防止することができる。

また、外輪11の内部に内輪14を組込むことにより、第
２図で示したように、内輪14と押え蓋19及び外部樹脂部
品20を組合せれば、製造時点で密封型トルクリミッタと
なり、グリースの漏れ及び塵の侵入が防止でき、オン・
オフトルクを長期間安定されることが可能となる。

トルクリミッタのオン・オフトルクの変動を小さくす
るためには、ころ15との相手接触面の粗さが重要であ
り、内輪14を組合せ使用することにより、内輪外径面の
表面粗さを管理することができる。

上記内輪14と軸21の結合は、第２図に示したように、
内輪14の端部で軸心を挾む両側に切欠部31を設け、軸21
を径方向に貫通させたピン22の両端に上記切欠部31を嵌
合させることにより、回転方向に一体化している。

第５図と第６図は、上記ピン22が抜けるのを防止する
ため、内輪14の端部で切欠部31を設けた部分の外周にリ
ング32を外嵌固定した例を示している。

このリング32は、合成樹脂を用いて形成され、内輪14
に圧入若しくは接着によって固定し、ピン22を抜止状態
にしている。

前記したトルクリミッタにおいて、外輪11を共通部品
とした場合、オン・オフトルクは、ばね17のばね力、こ
ろ15の直径及び内輪14の外径寸法によって決まるが、ユ
ーザーにより要求オン・オフトルクは異なり、各構成部
品をそのつど設計すると部品の種類が多くなるという問
題が生じる。

これに対して、ばね17を除く他の部品を共通部品とし
て、ばね力の異なるばね17を数種類準備すると共に、僅
かに寸法の異なるころ15及び内輪14を準備することによ
って、少ない部品の種類で種々の要求オン・オフトルク
に対応することができ、内輪14付きにすることにより、
製造時のトルク設定の自由度が大きくなり、細かいトル
ク管理が可能となる。

第４図はトルク設定方法の一例を示しており、同図実
線が例えば外径Ｄの内輪14を使用し、ばね高さＨのと
き、オン・オフトルクを300gf・cmに設定できるばね17
を使用しているとする。

このような条件において、オン・オフトルクに280gf
・cmの要求があった場合には、ばね力を小さくすればよ
い。

そこで、同図破線で示すようにばね高さがH₁となるよ
うな外径D₁の内輪14を組合せればよいことになる。

なお、第４図のトルク設定方法は、内輪14の外径変化
によってトルクを調整したが、ころ15の直径を変更する
ことによって同様の調整が行える。

また、トルクリミッタの最終検査でトルク値が規格を
外れたものについては、外径寸法の異なる内輪を準備し
ておくことにより、同様の方法で規格内に調整すること
ができる。

〔効果〕

以上のように、この発明によると、ころを傾斜面と内
方部材との間に対して喰込方向に押圧するばねの径方向
を、外輪のばね案内面と保持器のばね案内面で保持し、
該ばねのころ当接端部と反対側の端部を支持するばね保
持面を外輪に設けたので、ばねの姿勢が安定し、かつ、
ころとばね保持面との距離が一定に保持され、ばねのた
わみ量に変化がなく、オン・オフトルクの変動が生じな
い。

また、内方部材として内輪を組合せ使用すると、ばね
と寸法の異なるころ及び内輪を組合せることにより、少
ない部品の種類で種々の要求オン・オフトルクに対応す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るトルクリミッタの縦断正面図、
第２図は同縦断側面図、第３図は同上要部の分解斜視
図、第４図はトルク設定方法の説明図、第５図は内輪と
軸を結合するピンの抜止構造を示す縦断側面図、第６図
は同上の分解斜視図、第７図は従来のトルクリミッタを
示す縦断正面図である。 11……外輪、12……傾斜面、 13……保持器、14……内輪、 15……ころ、17……ばね、 18……ばねの保持面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭48−31442（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭60−39541（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭59−26107（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周面に複数の傾斜面を設けた外輪と、該
   外輪の内部に設けられた内方部材と、前記外輪の傾斜面
   と内方部材との間に組込まれた複数のころと、前記外輪
   と内方部材との間に設けられ、各ころを受け止める複数
   のポケットが形成してある保持器と、この保持器と外輪
   の間に組込まれ、前記各ころを外輪の傾斜面と内方部材
   との間に対して食込方向に押圧するばねとからなり、 前記保持器には、ばねの径方向内側を案内するばね案内
   面があり、外輪には、ばねの径方向外側を案内するばね
   案内面と、ばねのころ当接端部と反対側の端部を支持す
   るばね保持面とが設けられているトルクリミッタ。