JPH09287627A

JPH09287627A - 直動式リミッタ

Info

Publication number: JPH09287627A
Application number: JP12244396A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Mizutani; 敏幸水谷; Yuji Okamoto; 裕二岡本; Yoshimi Ota; 好美太田
Original assignee: NTN Corp; Canon Inc; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Canon Inc
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】過負荷後も一定の動力を伝達できる直動式リ
ミッタを提供する。【解決手段】軸１が相対的に直線移動可能に貫通する
リミッタ本体２０を設ける。このリミッタ本体２０に、
軸１の外径面との間にくさび形空所２１を形成する斜面
部１０を持った板ばね２を取付ける。くさび形空所２１
にローラ３を組み込む。ローラ３がくさび形空所２１に
食い込む軸方向位置を規制するためのストッパ面１５ａ
をリミッタ本体２０に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種の機器に組
み込まれて直線運動方向に対する過負荷保護等を図る直
動式リミッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の直動式リミッタとして、
図１３に示すように軸５０の外周にボール５１の嵌まる
溝５２を設け、ケース５３内に配置したくさび状断面の
プレート５４により、ボール５１をばね５５の付勢力で
押し付けるようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置で
は、過負荷が作用すると、同図（Ｂ）のようにボール５
１が軸５０の溝５２から外れ、動力の伝達を遮断してし
まうため、全く動力が伝わらない。したがって、常にあ
る一定以下の動力を伝達する必要がある場合には使用で
きない。

【０００４】この発明は、上記の課題を解消するもので
あり、過負荷後も一定の動力を伝達できる直動式リミッ
タを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の直動式リミッタは、軸が相対的に直線移
動可能に貫通するリミッタ本体を設け、前記リミッタ本
体に、前記軸の外径面との間にくさび形空所を形成する
斜面部を持った板ばねを取付け、このくさび形空所に接
触子を組み込み、この接触子が前記板ばねを弾性変形さ
せて前記くさび形空所に食い込む軸方向位置を規制する
ストッパを前記リミッタ本体に設けた構成としている。
この構成によると、接触子がくさび形空所に食い込む方
向に軸を動かした場合、接触子がくさび形空所に食い込
んでロック状態となり、板ばねおよびリミッタ本体は軸
と一体に運動する。板ばねに対する負荷が増加すると、
接触子の食い込み量が増大する。さらに負荷が増大して
接触子がストッパに到達すると、ロック作用が喪失す
る。これにより、それ以上の負荷を支えきれなくなり、
軸と板ばねおよびリミッタ本体が相対運動するため、リ
ミッタとして作用する。軸を逆方向に動かした場合は、
板ばねに作用する負荷や他の条件によって、軸と板ばね
およびリミッタ本体とが一体に移動する場合と、相対移
動する場合とがある。なお、軸に負荷をかけ、リミッタ
本体側を動かしても同様である。

【０００６】上記構成の直動式リミッタにおいて、接触
子はローラまたはボールとすることが好ましい。この場
合、相対移動時に接触子が転がることになり、抵抗が軽
減される。また、接触子は軸の周囲に複数個設け、各接
触子に対して前記板ばねを設けることが好ましい。これ
により安定した動作が得られる。また、このように接触
子をローラまたはボールとする場合に、接触子の間隔を
保持する保持器を軸の外周に設け、この保持器と接触子
との間に、この接触子を押える押えばねを設けても良
い。このように保持器を設けることで、接触子の位置や
姿勢が維持され、安定した動作が得られる。また、前記
押えばねを設けた場合、軸を逆方向に動かしたときに次
のような動作となる。すなわち、軸を逆方向に移動させ
たときに、板ばねに作用する負荷が、押えばねによって
作用する接触子と軸との間の摩擦力よりも小さい場合
は、軸と板ばねおよびリミッタ本体が一体に運動する
が、負荷が上記摩擦力よりも大きい場合は、軸と板ばね
は相対運動をする。したがって、押えばねの付勢力を適
宜設定することで、逆方向移動の場合のリミッタ本体と
軸との移動の関係を自由に選べる。また、上記のいずれ
かの構成の直動式リミッタを、軸を共通として複数個並
べて配置し、各直動式リミッタのリミッタ本体を共通の
ハウジングに取付けて組み合わせ型直動式リミッタとし
ても良い。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図８と共に説明する。この直動式リミッタは、軸１、
板ばね２、接触子であるローラ３、外輪４、板ばね固定
リング５、ローラ規制リング６、保持器７、押えばね
８、およびシール９により構成される。前記外輪４、板
ばね固定リング５、およびローラ規制リング６により、
リミッタ本体２０が構成される。軸１は鉄系焼結金属ま
たは鋼製の四角柱状のものであり端部に抜け止め用のピ
ン（図示せず）が組み込まれている。

【０００８】板ばね２は、２か所で屈曲した短冊状のも
のであり（図２参照）、一方の端部には軸１との間でく
さび形空所２１を形成する斜面部１０が形成され、他方
の端部には固定用のフック１１が設けられている。板ば
ね２は、四枚が各々軸１の各平面に対面するように、軸
１の外周に並べて配置され、軸１と板ばね２の斜面部１
０とで形成される各くさび形空所２１に、ローラ３が組
み込まれる。外輪４は円筒状のものであり、内径面に板
ばね２を位置決めするための溝状の凹部（図３参照）１
２が軸方向に貫通して形成されている。また、外輪４の
両側の端部には、板ばね固定リング５およびローラ規制
リング６が各々嵌合される嵌合面１３が形成されてお
り、嵌合面１３の内径は、外輪４の中間部分の内径より
も大きく設定されている。

【０００９】板ばね固定リング５は、環状のものであり
（図４参照）、四角形の孔からなる内径部には軸１が挿
通され、外周部に板ばね２が組み込まれる凹部１４が形
成されている。板ばね固定リング５の外周部は、外輪４
の一方の嵌合面１３に圧入される。このとき、外輪４の
内径面の凹部１２と、板ばね固定リング５の凹部１４と
が相対するように組み込まれ、その凹部１２，１４間に
形成される空間は、板ばね２の板厚よりも若干小さく設
定される。これにより、板ばね２が外輪４と板ばね固定
リング５との間にがたつきがない状態で組み込まれる。
また、板ばね２のフック１１は、板ばね固定リング５の
外側端面に引っかけられ、これにより板ばね２と板ばね
固定リング５間の力の伝達を行う。

【００１０】ローラ規制リング６は環状のもので（図５
参照）、内径部には軸１が挿通され、外径部は外輪４の
もう一方の嵌合面１３（板ばね２の斜面部１０側）に圧
入される。ローラ規制リング６の内側端面にはローラ３
の食い込みを阻止するストッパである環状の食い込み防
止壁１５と外輪４に対する４個の回り止め突起１６とが
設けられている。食い込み防止壁１５の先端面がストッ
パ面１５ａとなる。食い込み防止壁１５はくさび状空所
２１に挿入され、突起１６は外輪４の凹部１２に挿入さ
れる。保持器７は環状のもので、その内径部には軸１
が挿通され、軸１と板ばね２の間、および板ばね固定リ
ング５とローラ３の間に組み込まれる。保持器７におけ
るローラ３側の端面には、ローラ３を支えるための柱１
７および押えばね８が組み込まれるポケット１８が形成
されている（図６参照）。ポケット１８に組み込まれた
押えばね８によって、ローラ３はくさび形空所２１の幅
狭方向に押圧される（図７参照）。シール９は環状のも
ので、外輪４の両端の最端部に組み込まれ、その内径部
には軸１が挿通される。

【００１１】上記構成の動作を説明する。図１（Ａ）の
状態で、軸１が矢印の方向に移動すると、ローラ３がく
さび形空所２１に食い込み、ロック状態となる。そのた
め、駆動力は、板ばね２より板ばね固定リング５および
外輪４からなるリミッタ本体２０に伝達され、リミッタ
本体２０が軸１と一体に運動する。外輪４に作用する負
荷が増大すると、板ばね２が弾性変形し、ローラ３はさ
らに食い込む。負荷がさらに増大すると、ローラ３はロ
ーラ規制リング６のローラ食い込み防止壁１５に到達し
（図８参照）、ロック作用が喪失する。これにより、そ
れ以上の負荷を支えきれなくなり、軸１は外輪４に対し
て相対運動をする。また、軸１を矢印と反対方向に移動
させた場合、押えばね８の押圧力によってローラ３より
軸１に垂直力が生じ、軸１とローラ４の間に摩擦力が発
生する。そのため、外輪４に作用する負荷がこの摩擦力
よりも小さい場合は、軸１と外輪４は一体で運動する
が、負荷が摩擦力よりも大きい場合は相対運動をする。
なお、軸１に負荷をかけ、外輪４を動かしても前記と同
様である。このように、この実施形態のリミッタは、矢
印方向には逆側よりも大きな伝達力を伝達する構造とな
っている。

【００１２】この実施形態のリミッタは、単独で使用し
ても良いが、図９や図１０の例のように組み合わせ型直
動式リミッタとして使用することもできる。図９の例で
は、図１の例のリミッタを、軸１を共通として軸方向に
複数個同じ向きに並べ、各リミッタ本体２０を円筒状の
ハウジング２５内に配置して一体化している。これによ
り、リミッタは一方向にさらに大きな力の伝達を可能と
することができる。図１０の例では、図１の例のリミッ
タを、軸１を共通として軸方向に２個逆向きに並べ、各
リミッタ本体２０を円筒状のハウジング２５内に配置し
て一体化している。この場合、両方向に大きな力を伝達
することができる。また、両方向の伝達力を個々に設定
することができる。

【００１３】なお、このリミッタは、軸１の平面と板ば
ね２の間にローラ３を組み込んで伝達力を発生させるよ
うにしているため、軸１の断面形状は、四角形以外の多
角形、例えば六角形や八角形等としても良い。図１１の
例は、軸１を六角形とした例であり、これに伴い、軸１
の各面に接するようにローラ３を６個設け、各ローラ３
に対して板ばね２を設けている。また、このローラ３の
代わりに、図１２の例のようにボール３Ａを組み込み、
軸１を丸軸としても良い。さらに、ローラやボール等の
転動体に限らず、非回転の接触子をくさび形空所２１に
組み込んでも良い。

【００１４】なお、前記各実施形態では接触子の位置規
制をするストッパとして食い込み防止壁１５を設けた
が、これの代わりに、例えば板ばね２の先端に内側へ屈
曲する屈曲片を設けてストッパとし、または保持器７に
ストッパとなる部分を形成しても良い。

【００１５】

【発明の効果】この発明の直動式リミッタは、一方向に
大きな力を伝達でき、過負荷後も一定の動力を伝達する
ことができる。また、複数個の組み合わせにより、伝達
できる方向を一方向および両方向のいずれにも設定で
き、さらに伝達できる力を大きく設定したり、方向によ
って個々に設定することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる直動式
リミッタの破断正面図、（Ｂ）はそのＩ−Ｉ線断面図、
（Ｃ）は図１（Ａ）を矢印Ｃ方向に見た一部切欠矢視図
である。

【図２】（Ａ），（Ｂ）は各々板ばねの正面図および平
面図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は各々外輪の断面図および側面
図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は各々板ばね固定リングの左側
面、破断正面図、および右側面図である。

【図５】（Ａ），（Ｂ）は各々ローラ規制リングの破断
正面図および右側面図である。

【図６】（Ａ），（Ｂ）は各々保持器の左側面図および
破断正面図である。

【図７】（Ａ），（Ｂ）は各々ローラの保持器への組み
込み状態を示す左側面図およひ正面図である。

【図８】作用説明図である。

【図９】組み合わせ型直動式リミッタの断面図である。

【図１０】組み合わせ型直動式リミッタの他の例の断面
図である。

【図１１】（Ａ）はこの発明の他の実施形態の破断正面
図、（Ｂ）はそのXI-XI 線断面図、（Ｃ）は同破断右側
面図である。

【図１２】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態の破
断正面図、（Ｂ）はそのXI1-XI1線断面図、（Ｃ）は同
破断右側面図である。

【図１３】従来例の作用説明図てある。

【符号の説明】

１…軸２…板ばね３…ローラ（接触子）４…外輪５…板ばね固定リング６…ローラ規制リング７…保持器８…押えばね９…シール１０…斜面部１５…ストッパ１５ａ…ストッパ面２１…くさび形空所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸が相対的に直線移動可能に貫通するリ
ミッタ本体を設け、このリミッタ本体に、前記軸の外径
面との間にくさび形空所を形成する斜面部を持った板ば
ねを取付け、前記くさび形空所に接触子を組み込み、こ
の接触子が前記板ばねを弾性変形させて前記くさび形空
所に食い込む軸方向位置を規制するストッパを設けた直
動式リミッタ。
【請求項２】前記接触子がローラまたはボールである
請求項１記載の直動式リミッタ。
【請求項３】前記接触子を軸の周囲に複数個設け、各
接触子に対して前記板ばねを設けた請求項１または請求
項２記載の直動式リミッタ。
【請求項４】軸の外周に、前記接触子の間隔を保持す
る保持器を設け、この保持器と前記接触子との間に、こ
の接触子を押える押えばねを設けた請求項２また請求項
３記載の直動式リミッタ。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の直動式リミッタを、軸を共通として複数個並べて配
置し、各直動式リミッタのリミッタ本体を共通のハウジ
ングに取付けた組み合わせ型直動式リミッタ。