JPH11280783A - トルクリミッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内輪のまわりに所要の緊縛力をもって装着し
たコイルばねの一端のフックを外部部材の係合穴に係合
すると共に、コイルばねの他端のフックを蓋の係合穴に
係合し、内輪の回転によって上記コイルばねの緊縛力を
制限して所定のトルクを発生させるようにしたトルクリ
ミッタにおいて、その小型化をはかると共に、微妙なト
ルク調整ができるようにすることである。 【解決手段】 上記コイルばね１２を、いずれも内輪１
１に密着する内径をもったトルク発生用ばね１２ａとト
ルク調整用ばね１２ｂとにより構成し、両方のばね１２
ａ，１２ｂの内端相互を突き合わせた構成とした。

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、複写機、プリン
タ等の事務機における紙搬送部などに用いられるトルク
リミッタに関するもである。

【０００２】

【従来の技術】上記のごとき事務機において、従来から
用いられているばね式トルクリミッタとして、図４に示
すごときものが知られている（特開平５−２６２５６号
公報参照）。このトルクリミッタは、内輪１と、その外
径面に所要の緊縛力をもって装着されたコイルばね２
と、そのコイルばね２の外側をカバーすると共に、内輪
１に回転自在に嵌合された外部部材３及び上記外部部材
３に所要の回転方向の摩擦力をもって嵌合された蓋４と
から成るものである。

【０００３】上記のコイルばね２は、小径部２ａと大径
部２ｂを有する。小径部２ａが内輪１に対し所要の緊縛
力を持つことによりトルク発生部となり、大径部２ｂが
トルク調整部となる。上記コイルばね２の両端のフック
５、５’は、それぞれ該コイルばね２の中心線と平行か
つ外向きに屈曲形成され、小径部２ａ側のフック５は外
部部材３の内端面に設けられ係合穴６に係合される。ま
た、大径側のフック５’は、蓋４の内面に設けられた係
合穴６’に係合される。

【０００４】上記のトルクリミッタは、内輪１が外部部
材３に対しコイルばね２の巻き方向に回転すると、コイ
ルばね２が内輪１の回転方向に引き連られる、いわゆる
連れ回りを生じ、これにより小径部２ａに拡径方向の力
が作用する。そのため、小径部２ａの緊縛力が制限さ
れ、内輪１は一定のトルクを発生しながら回転する。

【０００５】これに対し内輪１が上記と反対方向に回転
すると、その方向にコイルばね２の連れ回りが生じ、小
径部２ａに縮径方向の力が作用するため、緊縛力が増大
し、内輪１をロックさせる。また、トルク値の調整は蓋
４を回転させ、大径部２ｂの径の変化を小径部２ａに及
ぼし、該小径部２ａの緊縛力を変化させることにより行
う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のトルクリミ
ッタは、コイルばね２が２段の直径を持ち、大径部２ｂ
においてトルクを調整するようになっており、部品に対
する厳しい精度の要求はないので、量産に適した構造で
あるといえる。

【０００７】しかし、最近の市場の要求に伴って、製品
の小型化がはかられ、特にトルクリミッタに隣接するロ
ーラの小型化によって、より小型のトルクリミッタが要
求されるようになり、上記のごとき構造では対応が困難
になってきた。

【０００８】そこで、この発明はコイルばねの径が小さ
く、しかも微妙なトルク調整が可能なトルクリミッタを
提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、内輪と、その外径面に所要の緊縛力を
もって装着されたコイルばねと、上記コイルばねの外側
をカバーすると共に、上記内輪に相対回転可能に嵌合さ
れた外部部材と、上記外部部材と上記内輪との間に嵌着
された蓋とから成り、上記コイルばねの両端に設けた各
フックをそれぞれ上記外部部材の係合穴と、蓋の係合穴
に係合せしめ、上記内輪と外部部材の相対回転により上
記内輪と上記コイルばねとの間に所要のトルクを生じさ
せるようにしたトルクリミッタにおいて、上記コイルば
ねを上記内輪に所要の締め代をもって装着されるトルク
発生用ばねとトルク調整用ばねとにより形成し、上記ト
ルク調整用ばねを上記の蓋側に配置し、そのトルク調整
用ばねの一端のフックを上記蓋の係合穴に係合せしめる
と共にトルク発生用ばねの一端のフックを上記外部部材
の係合穴に係合せしめ、上記両方のばねの内端相互を突
合わせ、上記トルク調整用ばねのねじり剛性を上記トル
ク発生用ばねのそれより小さく設定した構成としたもの
である。

【００１０】上記のトルク調整用ばねとトルク発生用ば
ねの内端にそれぞれ突合わせフックを設け、上記突合わ
せフックを相互に突合わせた構成や、上記トルク調整用
ばねとトルク発生用ばねの内端面相互を突合わせた構成
をとることもできる。

【００１１】更に、上記トルク調整用ばねの断面積を上
記トルク発生用ばねのそれよりも小さくすることによ
り、前者のねじり剛性を後者のそれより小さく設定した
構成をとることもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
を参照して説明する。図１及び図２に示すように、実施
形態のトルクリミッタは前述の従来例と同様に、内輪１
１と、その内輪１１の外径面に所要の緊縛力をもって装
着されたコイルばね１２と、そのコイルばね１２の外側
をカバーすると共に、内輪１１に回転自在に嵌合された
外部部材１３、及び上記外部部材１３に所要の回転方向
の摩擦力をもって嵌合された蓋１４とから成るものであ
る。

【００１３】上記の内輪１１は、その中央部にコイル装
着部１５が形成され、そのコイル装着部１５の一端に外
部部材１３と嵌合する一段小径の嵌合部２０が設けら
れ、また他端にも一段小径の入側小径部１６が設けられ
る。入側小径部１６に蓋１４が微小な間隙をもって嵌合
される。

【００１４】外部部材１３は上記の嵌合部２０側の内端
面に軸方向の係合穴１７が設けられると共に、他端の内
周面に周方向の係合溝１８が設けられる。

【００１５】また、蓋１４は、外周面に形成された段部
１９が外部部材１３の端面に係合すると共に、内周の段
部２１が内輪１１のコイル装着部１５の段部の端面に対
向する。上記の段部１９、２１の間に差込み部２２が設
けられ、さらにその差込み部２２の外周面にリブ２３が
設けられる。、このリブ２３が前記の係合溝１８に係合
される。また、段部２１に軸方向の係合穴２４が設けら
れる。

【００１６】コイルばね１２は、同一巻き方向（図示の
場合右巻き）及び同一の内径をもったトルク発生用ばね
１２ａとトルク調整用ばね１２ｂとから構成され、トル
ク発生用ばね１２ａが内輪１１の係合穴１７側に配置さ
れ、トルク調整用ばね１２ｂが係合穴２４側に配置され
る。トルク発生用ばね１２ａの外端にフック２５が設け
られ、前記の係合穴１７に係合される。またトルク調整
用ばね１２ｂの外端にフック２６が設けられ、前記の係
合穴２４に係合される。上記の両ばね１２ａと１２ｂの
内端には、図２に示すように、それぞれ外向きに屈曲さ
れた突合わせフック２７、２８が設けられ、相互に突合
わされる。

【００１７】トルク調整用ばね１２ｂの断面積は、トル
ク発生用ばね１２ａの断面積より小さく形成され、これ
によりトルク調整用ばね１２ｂのねじり剛性をトルク発
生用ばね１２ａのねじり剛性より小さくなるように設定
している。また、両方のばね１２ａ，１２ｂの締め代
は、両方合わせて目的とする設定トルク値よりもやや大
き目のトルク値が得られる大きさとする。

【００１８】上記の両方のばね１２ａ，１２ｂは図示の
場合、線材を密着させた密着ばねで示しているが、図３
（ａ）に示すようにピッチ巻きでもよい。また、両方の
ばね１２ａ，１２ｂの内端相互の突き合わせは、図３
（ｂ）に示すように、線材の切離し端面３１ａ，３１ｂ
相互を単に突き合わすだけでもよい。

【００１９】上記のコイルばね１２は、内輪１１のコイ
ル装着部１５の外周面に上述の締め代をもって装着さ
れ、両端のフック２５、２６をそれぞれ係合穴１７、２
４に係合させる。

【００２０】実施形態のトルクリミッタは以上のごとき
ものであり、その使用に際しては、内輪１１の内径に軸
を挿通させると共に、その軸に設けられたピンに内輪１
１の凹所３２を係合させる。また、外部部材１３の端面
に設けた一対の係合突起３３、３３に歯車その他の回転
部材を係合させる。

【００２１】いま、内輪１１がコイルばね１２の巻き方
向（図示の場合、右方向）に回転するとすると、コイル
ばね１２の各ばね１２ａ，１２ｂがその回転方向に引き
連られる、いわゆる連れ回りを生じ、これによりトルク
調整用ばね１２ｂ及びトルク発生用ばね１２ａにそれぞ
れ拡径方向の力が作用するため、それぞれの緊縛力が制
限され、内輪１１は一定のトルクを発生しながら回転す
る。これに対し、内輪１１が上記と逆方向に回転する
と、その方向に各ばね１２ａ，１２ｂの連れ回りが生
じ、緊縛力が増大する。この場合、トルク発生用ばね１
２ａのフック２５が外部部材１３の係合穴１７に係合さ
れているため、内輪１１はそのコイルばね１２ａの緊縛
力によりロックされる。すなわち、上記のトルクリミッ
タは一方向トルクリミッタとして作用する。

【００２２】トルクの調整を行うに際し、蓋１４を適宜
な工具によりコイルばね１２の巻方向に回転させると、
その回転角度のほとんどが、ばね剛性の小さいトルク調
整用ばね１２ｂの巻き戻し角度として消費され、トルク
発生用ばね１２ａに対しては、僅かしか作用しない。こ
れは、ばね１２ａ，１２ｂの巻き戻し角度の大きさの比
が、ばねのねじり剛性の比と反比例する関係にあること
よによる。これにより、トルク値の発生はねじり剛性の
大きいトルク発生用ばね１２ａが支配することになる
が、該ばね１２ａの巻き戻し量は少ないので、トルク値
は僅かしか変化しない。言い換えれば、蓋１４の大きな
回転角にもかかわらず、トルク値が僅かしか変化しない
ことになる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、トル
ク調整用ばねとトルク発生用ばねとがともに内輪に密着
する小径のばねにより構成されるため、トルクリミッタ
が小型化される効果がある。また、トルク調整用ばねの
ねじり剛性がトルク発生用ばねに比べて小さく設定され
るので、蓋の大きな回転角度にかかわらず、微妙なトル
ク調整が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の断面図

【図２】同上の分解斜視図

【図３】（ａ）コイルばねの変形例の分解斜視図 （ｂ）コイルばねの他の変形例の一部分解斜視図

【図４】従来例の断面図

【符号の説明】

１１ 内輪 １２ コイルばね １２ａ トルク発生用ばね １２ｂ トルク調整用ばね １３ 外部部材 １４ 蓋 １５ コイル装着部 １６ 入側小径部 １７ 係合穴 １８ 係合溝 １９ 段部 ２０ 嵌合部 ２１ 段部 ２２ 差込み部 ２３ リブ ２４ 係合穴 ２５、２６ フック ２７、２８ 突合わせフック ３１ａ，３１ｂ 切離し端面 ３２ 凹所 ３３ 係合突起

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内輪と、その外径面に所要の緊縛力をも
   って装着されたコイルばねと、上記コイルばねの外側を
   カバーすると共に、上記内輪に相対回転可能に嵌合され
   た外部部材と、上記外部部材と上記内輪との間に嵌着さ
   れた蓋とから成り、上記コイルばねの両端に設けた各フ
   ックをそれぞれ上記外部部材の係合穴と、蓋の係合穴に
   係合せしめ、上記内輪と外部部材の相対回転により上記
   内輪と上記コイルばねとの間に所要のトルクを生じさせ
   るようにしたトルクリミッタにおいて、上記コイルばね
   を上記内輪に所要の締め代をもって装着されるトルク発
   生用ばねとトルク調整用ばねとにより形成し、上記トル
   ク調整用ばねを上記の蓋側に配置し、そのトルク調整用
   ばねの一端のフックを上記蓋の係合穴に係合せしめると
   共にトルク発生用ばねの一端のフックを上記外部部材の
   係合穴に係合せしめ、上記両方のばねの内端相互を突合
   わせ、上記トルク調整用ばねのねじり剛性を上記トルク
   発生用ばねのそれより小さく設定したことを特徴とする
   トルクリミッタ。
2. 【請求項２】 上記のトルク調整用ばねとトルク発生用
   ばねの内端にそれぞれ突合わせフックを設け、上記突合
   わせフックを相互に突合わせたことを特徴とする請求項
   １に記載のトルクリミッタ。
3. 【請求項３】 上記トルク調整用ばねとトルク発生用ば
   ねの内端面相互を突合わせたことを特徴とする請求項１
   に記載のトルクリミッタ。
4. 【請求項４】 上記トルク調整用ばねの断面積を上記ト
   ルク発生用ばねのそれよりも小さくすることにより、前
   者のねじり剛性を後者のそれより小さく設定したことを
   特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のトルクリ
   ミッタ。