JPS59121233A - トルク制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばインデックステーブルの出力軸に取付
け、被駆動側に異常負荷が発生した場合に駆動力な被駆
動側へ伝達するのを防止してインデックス等の装置類に
生じる過負荷を防止する場合等に使用するのに適したト
ルク制限装置に関する。

最近、自動組立１．加工機械の精度向上の要求にともな
いインゲン）ステーブルの割出し精度の要求も高まり、
過負荷防止に用いるトルク制限装置の高精度の回転伝達
を損うバックラッシュすなわち駆動側部材と被駆動側部
材との間の遊びが問題になっている。このようなバック
ラッシュ除去対策として、例えば特公昭５５−２１８９
６号公報のように中空ローラを用いたものもあるが、中
空ローラを変形させるには大きな力が必要であり、伝達
トルクが小さい場合バックラッシュを除去できない問題
があった。

本発明の目的は、バックラッシュを自己調整して常に零
にできしかも伝達トルクが小さい場合にも使用可能なト
ルク制限装置を提供することである。

本発明は互いに隣接して相対回転可能に設けられた第１
の部材と第２の部材とを備え、該部材の一方に所定以上
の負荷が加わったとき両者が相対回転するトルク制限装
置において、該第１の部材の外周には底面が該第２の部
材と反対方向に向って半径方向内側に傾斜する溝を複数
個形成して該溝内に複数の可動ボールを設け、該第２の
部材の内周には該第１の部材の溝に対応する位置に溝を
形成して該溝内には該可動ボールと係合するローラを設
け、該可動ボールをスラストプレートおよびばね受けを
介在させてばねで軸方向に弾圧し、それによって該可動
ボールとローラとを弾圧させると共に可動ボールおよび
ローラを対応する溝内面に弾圧させるように構成しであ
る。

本発明によるトルク制限装置は被駆動部材に所定以上の
負荷が加わったとき可動ボールがばねの押圧力に抗して
溝の傾斜底面に沿って半径方向内方に移動し、駆動部材
が被駆動部材に関して相対的に回転する。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図ないし第６図において本実施例によるトルク制限
装置１が示されている。同図において２は例えばモータ
或は変速機の出力軸等の入力側に接続される第１の部材
すなわち駆動部材、６は出力側に取り付けられる第２の
部材すなわち被駆動部材である。駆動部材のほぼ中央に
は環状のカップリング部２１が形成されている。被駆動
部材３は、フランジ６１がそのカップリング部２１に、
隣接して一方（第２図で左方）のボス２２上に回転可能
に嵌められている。７ランジろ１の外周には駆動部材２
のカップリング部２１の外周を囲む環状突起３２が一体
成形されている。カップリング部２１と被駆動部材ろと
の間には両者の相対回転を容易にするために多数のスラ
ストベアリング４αが配設されている。この被駆動部材
ろは駆動部材２のボス２２Ｖｃ螺合された固定ナツト５
によりスラストベアリング４ｚを介してカップリング部
２１側ＩＣ予め押圧されている。

カップリング部２１の外周には複数の溝２４が後述する
理由で円周方向に不等間隔で形成されている。溝２４の
底面２５は被駆動部材とは反対方向に向って半径方向内
側に傾斜している。被駆動側材乙の環状突起３２の内周
面にはほぼ半橢円状の底部とそれに続く傾斜面３５によ
り形成される溝２４に対応する同数の溝３４が形成され
ている。

各溝内には円筒状ローラ６が嵌合され出口部に嵌められ
た止め輪６αにより溝内に保持されている。

駆動部材２の各溝２４内にはローラ６と係合する複数（
本実施例で２個）の可動ボール７が挿入されている。可
動ボールはカップリング部の側面より常に突出し得る大
きさになっている。

カップリング部２１の反核駆動部材側（（は可動ボール
７と係合する環状のスラストプレート８が設けられ、更
にその外側１では多数のスラストベアリング４Ｃを間に
挾んでばね受９が設けられている。ばね受９は、駆動部
材２に固定された複数のビン９１により、その駆動部材
と共に回転するがそれに関して軸方向に相対移動可能に
取り付けられている。

駆動部材２の他方のボス２ろにはカラー１０が移動可能
に嵌められ、更にそのカラー１０の外側には調整ナツト
１１がボス２３のねじに螺合されている、カラー１０の
外側には調整ナツト１１とばね受９どの間に複数の皿ば
ね１２が配設され、そのばねによりばね受９．スラスト
プレート８を介して可動ボール７を被駆動部材側に弾圧
するようになっている。

ばね受９には皿ばねを囲む環状の目盛板９２．が一体的
に形成され、その目盛板の外周にはトルクの値を示す目
盛が記入されている。また、調整ナツト１１にはインジ
ケータ１６が固定されている。

このインジケータは目盛板と協働して調整ナツト１１で
設定したトルりの値を示すようになっている。

被駆動部材乙の溝６４の底部の断面形状は半円よりも深
さが深い、わずかに半橢円形状になっていてローラが直
径方向に対向する２箇所で被駆動部材と接触し、ローラ
と被駆動部材との間に遊びがないようにしている。また
ローラ６および可動ボール７の大きさ、駆動部材の溝２
４の幅等は、無負荷時に可動ボール７がばね１２により
傾斜底面に沿って半径方向外方に押圧されたとき、二つ
の可動ボール７が溝の側面２６に当接し、それによって
駆動部材と被駆動部材との間にバックラッシュすなわち
遊びが生じないように決定されている。

更に、複数個の溝２４．３４は全ての溝で可動ボール７
とローラ６とが係合するのは、駆動部材が被駆動部材に
関して１回転（６６Ｄ０）する間に１回しかないように
、円周方向に不等間隔に形成されている。これは、トル
ク制限装置がインデックス装置に使用された場合に入力
側と出方側との間の位置ずれが生じるのを防止するため
である。

したがって、入力側と出方側との位置ずれが問題となら
ない場合、例えばベルトプーリ、チェーンスプロケット
等に取り付けて使用する場合には笠間に形成してもよい
。

なお、１５は被駆動部材に過負荷が作用してばね受が軸
方向に移動したときにそのことを検出するリミットスイ
ッチである。

上記構成のトルク制限装置において、被駆動部材側に過
負荷が作用していないとき駆動部材２と被駆動部材６と
はローラ６および可動ボールを介して互いに連結され１
両者は一体に回転する。したがって、駆動部材２がらの
トルクは被駆動部材６に伝達される。

被駆動部材に加わる負荷が一定値以上になると、例えば
駆動部材２が第５図において時計回り方゛向に回転して
いるとすると、被駆動部材の回転は阻止されるため、一
方（左側）の可動ボール７はロー２６によりまた他方の
可動ボールは溝６４の傾斜面６５により、ばね１２の押
圧力に抗して溝２４の傾斜底面２５に沿って半径内方に
押され、駆動部材２は被駆動部材乙に間して相対回転す
る。したがって、駆動部材のトルクは被駆動部材に伝達
されない。

可動ボール７がばねに抗して押されるとスラストプレー
ト８およびばね受９は第４図に示されるように軸方向に
右方に移動する。どのためリミットスイッチ１５が動作
し、異常動作を検出する。

なお、ローラ６は溝６５の半橢円状部分に圧入打込みし
てもよい。

上記のようなトルク制限装置は第６図〔Ａ〕に示される
ように、インデックス装置１００の出力軸１０１とテー
ブル１０２との間１で、被駆動部材６をテーブル１０２
に固定するようにして使用したり、或は第６図〔Ｂ〕に
示されるように、駆動軸２０１の駆動ベルトプーリまた
はチェーンスプロケット２０２との間に、被駆動部材６
をベルトプーリ側に固定するようにして使用される。そ
してテーブル或はプーリ等に過負荷が作用したとき、そ
れらにトルクが伝達されないようにする。

第７図において本発明の他の実施例が示されている。こ
の実施例のトルク制限装置１′は被駆動部材の中心軸線
が駆動部材の中心軸線に関してわずかに傾斜できるとと
もに被駆動部材が駆動部材に関して軸方向にわずか（（
移動できるようになっている点で前記の実施例と異なる
。なお、前記実施例と共通する部分については同じ参照
番号でダッシュを伺して表わし、構造９作用の説明は省
略する。

第２の部材すなわち駆動部材２′　にはカップリング部
２１′　　の一方（左方）にボスが形成されておらず、
したがって、被駆動部材３′は駆動部材に支持されてい
す単にローラ６′および可動ボール７′を介してそれと
係合し、トルクが伝達されるようになっている。

この実施例のトルク制限装置では被駆動部材と駆動部材
とはローラと可動ボールとの点接触であるから被駆動部
材は駆動部材に関してわずかに傾斜でき、しかもローラ
と可動ボールとの間の相対移動（駆動部材の軸線方向の
）ができるので駆動および被駆動両部材間で、ローラと
可動ボールの保合が外れない範囲内で、軸方向相対移動
もできる、 本発明によるトルク制限装置では次の様な効果を奏する
ことができる。

（イ）駆動部材の溝内に可動ボールを入れ、溝の傾斜底
面、ばねで押圧されるスラストプレートおよびローラの
作用により可動ボールを溝の側面に圧着させるため、溝
をそれほど精密加工しなくても、駆動部材と被駆動部材
との遊びを零にすることができる。

（ロ）従来の中空ローラベアリングは市販がなく特注と
なるため高価となるが、本発明では市販のローラすなわ
ち円筒コロ、ボールベアリングを使用できるので安価に
できる、 （ハ）大きな力を受ける部分を全て焼入したベアリング
類にすることによりばらつきを少なくしかつ耐久性を増
加でき、しかも小型化できる。

更に、実施例の装置では、 （１）　　目盛板およびインジケータによりトルク設定
を容易にできる、 （１１）異常動作を電気的に検出できる、（＊ｒｒ）駆
動部材の軸心と被駆動部材の軸心とが相対的にわずかに
傾斜および延長できるので、駆動側装置と被駆動側装置
の取付は時の角度誤差および軸方向位置誤差を吸収でき
る、 等の効果を奏し得る。

なお、前記二つの実施例においては部材２．２′を駆動
部材とし部材６．６′　を被駆動部材としたが、逆に２
，２′　　を被駆動部材として被駆動側に接続しかつ６
．３′　を駆動部材として駆動側１（接続することがで
きる。したがって、この場合束１の部材は部材６．３′
　を示し、第２の部材は部材２．２′　　を示すことに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトルク制限装置の一実施例の端面図、
第２図は第１図の線■−■に沿った断面図、第３図は第
２図の線■−■に沿って見た図、第４図は第２図と同様
の断面図であって異なった動作状態を示す図、第５図は
第６図と同様の図であって異なった動作状態を示す図、
第６図はトルク制限装置の使用例を示す図、第７図は本
発明の他の実施例の半分の断面図である。 １．１’：）ルク制限装置 ２．２’：駆動部材 ２１．２１’：カップリング部 ２４、２４’　：溝 ２５．２５’　　：傾斜底面 ろ、６′：被駆動部材 ６４．６４′：溝 ６．６’：ローラ ７．７’：可動ボール ８．８’ニスラストプレート ９．９’：ばね受 １１．１１’：調整ナツト １２．１２’　　：ばね 特許出願人　シーケーディ株式会社 （外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに隣接して相対回転可能に設けられた第１の部
   材と第２の部材とを備え、該部材の一方に所定以上の負
   荷が加わったとき両者が相対回転するトルク制限装置に
   おいて、該第１の部材の外周には底面が該第２の部材と
   反対方向に向って半径方向内側に傾斜する溝を複数個形
   成して該構内に複数の可動ボールを設け、該第２の部材
   の内周には該第１の部材の溝に対応する位置に溝を形成
   して該溝内には該可動ボールと係合するローラを設け、
   該可動ボールをスラストプレートおよびばね受げを介在
   させてばねで軸方向に弾圧し、それによって該可動ボー
   ルとローラとを弾圧させるとともに可動ボール及びロー
   ラを対応する溝内面に弾圧させることを特徴としたトル
   ク制限装置。 ２、該ばね受けが該スラストプレートとばねとの間に該
   第１の部材と共に回転するが該第１の部材に関して軸方
   向に移動するように設けられ、該ばねの端部１（は該ば
   ねの抑圧量を調節する調整ナツトを設け、該ばね受けと
   該スラストプレートとの間には複数のスラストローラを
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲１に記載のトル
   ク制限装置。 ６、該ばね受げには目盛板を設け、該調整ナツトには該
   目盛板と協働してトルク量を表示するインジケータを取
   り付けたことを特徴とする特許請求の範囲２に記載のト
   ルク制限装置。