JPS63219919A - 過負荷防止クラツチ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、過負荷において確実に切断できかつ過負荷以
下において主動側回転を回転速度を変化させることなく
一定に従動側へ伝達するとともに連結部分の摩耗を防止
し、寿命を延命化しうる過負荷防止クラッチに関する。

〔背景技術〕

従来トルクリミッタ−等に用いられるクラッチとしては
、例えば、摩擦板を有する第１、第２の回転体を適宜の
バネ手段により押圧し、互いに圧接する第１、第２の回
転体間の摩擦力により両者を連結することによって主動
側回転を従動側へ伝達するものの他、永久磁石を有する
第１の回転体と磁性材からなる吸着板を有する第２の回
転体とを永久磁石の吸着力により連結するもの等が提案
され、前記摩擦力又は吸着力をこえる過負荷が作用した
とき、前記摩擦板間及び永久磁石、吸着板間をスリップ
させることによって伝達トルクを規制し、主動側駆動源
への損傷を防止している。しかしこれらのものは、いず
れも過負荷時、スリップを生じさせるため、摩擦板、永
久磁石、吸着仮等に摩耗が生じ、該摩耗により伝達トル
クに経時変化を生じさせるとともにクラッチを短命化さ
せるという問題点があった。さらにミこれらのものは、
連結、切断が不明確であり主動側回転を回転速度を変化
させることなく、安定して従動側へ伝達しえないという
欠点もあった。

又これらの問題点を解決するものとして、第９図に示す
ように、向き合いうる係合穴２点を有する第１の回転体
Ｑ、第２の回転体Ｒを用い、該第１の回転体Ｑ、第２の
回転体Ｒとを間隔を隔てかつ前記向き合う保合六Ｐ、Ｐ
間に係止球体Ｓを介在させるものも提案されている。し
かしこのものは、バネ片Ｔの押し付方の割に伝達トルク
が小さく、又伝達トルクを大きくすることによりクラッ
チが大型化するという問題点がある他、クラッチの空転
時バネ片Ｔの押し付は力により係止球体Ｓと第１の回転
体Ｑ又は第２の回転体Ｒの表面とに摩耗が生じる、さら
に係止球体は、複数個必要であると言う欠点もあった。

〔発明の目的〕

本発明は、小型軽量かつ大きな伝達トルクを有する磁石
型クラッチに着目し、永久磁石を具える第１の回転体に
設ける係止凹部と磁性材からなる第２の回転体に設ける
係合部とにより形成する空間に係止球体を挿入すること
を基本として、前記問題点を解決しうる過負荷防止クラ
ッチの提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

以下本発明の一実施例が、仏壇２に設ける扉体３を開閉
させる駆動装置５に用いられる場合を例にとり、図面に
基づき説明する。

図において、過負荷防止クラッチ１は基体９の周壁７内
に永久磁石１０を設けるとともに周壁の端面１１に係止
凹部１２を形成した第１の回転体１３と、該第１の回転
体１３を遊嵌しうる囲壁１６を具える基体１７の底板１
５に係合部１９を凹設した第２の回転体２０と、前記係
止凹部１２と係合部１９とにより形成される空間Ｈに挿
入される係止球体２１とを具けており、本例では電動機
Ｍに連係し、仏壇２の扉体３を被動する。

仏壇２は、本例では内部に厨子Ｂを納装する本体部Ａの
上下面に、夫々上覆箱Ｃ１下覆箱りが嵌着され、又前記
厨子Ｂには、その前面に内折り自在な一対の扉体３．３
と、扉体３と背板２３との間に互いに逆に横方向に往復
動しうる一対の覆板２５．２５とが取付く。

本体部Ａは、上板３１、下板３２間に背板２３と側板３
３．３３とを配した箱状体の前面両側に、両開き状に手
開きしうる外の扉体３４を枢支する。

又前記厨子Ｂは、その上下に、前記上板３１、下板３２
の約半分長さ程度の奥行きを育しがっ前縁両端を円弧と
した突起部３７．３７を設けた天井板３５と底板３６と
を具える。

又底板３６と下板３２との間に、下壁３９を架は渡し、
かつ天井板３５に上端が上板３１、天井板３５とにより
囲まれる機械室４１を形設する。

又天井板３５と底板３６との間には、その側部に前柱片
４３と後柱片４５とを間隙を隔てて架は渡すとともに、
該前柱片４３の前縁に前記扉体３を枢着する。

扉体３は、第４図に示すように、前記前柱片４３前録の
支持点に１で枢支される内扉片４９と、その外縁で蝶着
される外扉片４７とを具え、又外扉片４７には内扉片４
９に向かってのびるアーム５１を固定し、その突出端は
、レバー５２を枢着点に２で枢支する。

又レバー５２の他端には、天井板３５を垂直に貫通しか
つその中心の枢着点に３廻りでレバー５２を水平に回動
する支軸５３が取付く。

従って、支軸５３によりレバー５２を回動することによ
り、アーム５１を介して外扉片４７を作動し、扉片３を
閉扉、開扉状態Ｙｌ、Ｙ２間で開閉動作しうる。なお前
記支軸５３は、前記機械室４１に収納する駆動装ｒ１１
５に連係し、前記回動動作を行なう。

駆動装置５は第２図に示すように、本例では、電動機Ｍ
の出力軸５４に取付く過負荷防止クラッチ１と、該過負
荷防止クラッチ１に連結される二列の鎖車５５と、前記
支軸５３．５３に固着される鎖車５６．５７と、鎖車５
５．５６間及び鎖車５５．５７間に巻装されるチェーン
５９Ａ、５９Ｂとからなり、ｍ；＃Ｊ掘Ｍは、その前面
に取付く略り字枠６１により、又支軸５３はコ字枠６２
により、夫々天井板３５に、突起部３７に沿って横方向
に配した固定金具６３上で支持される。

過負荷防止クラッチ１は、第３図（４）に示すように、
電動ｉＭの出力軸５４に固定する第１の回転体１３と、
該第１の回転体１３に吸着される第２の回転体２０と、
第１．２の回転・板１３．２０間に挿入される係止球体
２１とを具える。

第１の回転体１３は、本例では、前記出力軸５４を挿入
する挿入孔６５を有する保持部６６を設けた円板状基板
６と、該基板６の周囲に前記保持部６６とは逆方向に突
設されかつ円形な外周面を有する円筒状の周壁７とから
なる基体９を具え、該基体９には、前記周壁７の内孔６
７に、周壁７の端面１１とは路面−状に永久磁石１０を
埋着している。なお前記周壁７は、その円筒中心を前記
挿入孔６５中心、即ち出力軸６４を押入しかつビス止め
等により一体連結することによって回転する基板６の回
転中心と同芯に配されるとともに、第１の回転体１３に
は、第２の回転体２０が吸着する。

第２の回転体２０は、磁性材からなり前記永久磁石１０
の吸着力により端面１１と密着する底板１５と、該底板
１５のｌｉＪ囲に突出し、前記周壁７の外周を小間隙を
隔て一ζ遊嵌する円筒状囲壁１６とからなる基板１７を
具え、本例では、底板１５に、前記鎖車５５．５５を固
着する回転軸７１が前記回転中心と同芯に突出する。

従って、端面１１と路面−状に埋着される永久磁石ｌＯ
と、底板１５とが永久磁石１ｏの磁力により互いに吸着
することによって、過負荷クラッチ１は、出力軸５４の
回転を回転軸７１−、伝達しうる。

なお第２の回転体２０は、囲壁工Ｇにより周壁７外周面
を遊嵌しつるため、回転軸７１は出力軸５４と同芯に保
持される。

又前記端面１１及び底板１５の夫々向き谷う面には、前
記回転中心と等距離離れた位置に、円錐状の小孔からな
る係止凹部１２と係合部１９とが夫々凹設されるととも
に、係止凹部１２と係合部１９とにより形成される空間
Ｈには、非磁性材からなりかつ該空間Ｈの最大値径ｄ１
よりも直径の小なる係止球体２１が挿入される。

なお空間Ｈの最大直径ｄ１とは、本願では第５図（ａ）
に示すように端面１１と底板１５とが密着する状態にお
いて、空間Ｈに収容されうる球体の最大直径を意味する
。

又係止球体２１は第５図（ｂ）に示すように、係止凹部
工２及び係合部１９のいずれか一方のみによって形成さ
れる円錐状小空間Ｊの最大直径ｄ２すなわち該小空間Ｊ
に収容されうる球体の最大直径を超える直径を有する。

従って、係止凹部１２と係合部１９とが向き合う場合に
は、係止球体２１は前記空間Ｈ内に完全に収容でき、端
面１１と底板１５とが密着することにより、第１の回転
体１３と第２の回転体２０とは吸着連結しうる。

又係止凹部１２と係合部１９との位相がずれる場合には
、係止球体２１周面の一部が小空間Ｊからはみ出すこと
により、端面１１と底板１５とを離間し、その結果、前
記吸着力は切断され、第１の回転体１３と第２の回転体
２０とは係止凹部１２と係合部１９とが新たに向き合う
位置まで、すなわち本例では１周する間離無負荷状態で
空回転しうる。

なお前記吸着力及び係止凹部１２と係合部１９との形状
により決定される過負荷防止クラッチ１の伝達トルクは
、本例では、前記扉体３の開閉に必要な負荷トルク以上
にかつ電動機Ｍ内部負荷トルク及び違和感なく扉体３を
手開きするのに必要な作動トルク以下に設定される。な
お前記吸着力は、永久磁石１０の着磁力、着磁面積、着
磁面の表面状態により適宜に変化可能であり、又係止凹
部１２、係合部１９は、第６図（ａｌ〜伽）に示す如く
、夫々の間口径を違える他、平行穴に形成するのもよい
。

なお過負荷防止クラッチ１は、本例では係止凹部１２及
び／又は係合部１９に、例えばモリブデングリス等の比
較的高粘度の潤滑材が塗付され、係止球体２１と端面１
１又は底ｖｉ、１５との摩耗を防止するとともに、その
粘度により係止球体２１を保持し、係止球体２１が小空
間Ｊから脱れ落ちるのを防止する。

又過負荷防止クラッチｌには、前記保持部６６に半径方
向外側に延びる突片７２が設けられ、前記り字枠６１の
立片に取付くリミットスイッチＬＳＩ、ＬＳ２を作動す
る。なおリミットスイッチＬＳＩ５ＬＳ２は、電動機Ｍ
と連係し、突片７２がリミットスイッチＬＳＩ、ＬＳ２
と接する迄の間、すなわち本例では扉体３が閉扉、開扉
状態Ｙ１、Ｙ２に開閉する迄の間型動機Ｍを回転させる
。

なおチェーン５９Ａは他方のチェーン５９Ｂに対して１
８０°のねじりを与えることによりチェーン５９Ａ、５
９Ｂは支軸５３．５３を夫々反対方向に回動でき扉体３
．３を同時に開き方向、閉じ方向に作動するとともに、
リミットスイッチＬＳＩ、ＬＳ２の取付位置すなわち出
力軸５４の回転可能角度及び各鎖車間の歯数比を変える
ことにより、前記扉体３の開放角度を好みに応じて設定
しうる。

前記覆板２５．２５は、矩形板体であり、その上縁に立
設する支持軸に設ける案内ローラ７６が、天井３５に取
付くガイド７７に設けられかつ背板２３に沿って延びる
案内溝７９に遊嵌されることによって、覆板２５は、背
板２３に沿って横方向に往復動でき、又覆板２５は適宜
の往復手段８０によって駆動する。

往復手段８０は、例えば、第２図に示すように、前記ガ
イド７７の略中央上方にのびるコ字枠８１の上部片に取
付く電動機ｍの出力軸に、二側の鎖車８２を設け、該鎖
車８２とガイド７７の両端で枢支する鎖車８３．８３と
に無端連紐８５．８５を巻装するとともに、咳無端連紐
８５．８５の一方の走行線８５Ａ、８５Ｂに覆板２５上
縁に立設する取付軸８６を連結する。

従って、走行線８５Ａ、８５Ｂは電動機ｍの駆動により
互いに逆方向に向かって走行でき、覆板２５．２５を往
復動しうる。

〔作用〕

然して、外の扉体３４を手開きした後、スイッチ操作に
より電動機Ｍを駆動する。該電動機Ｍは、前記のごとく
、第１の回転体１３を突片７２かリミットスイッチＬＳ
Ｉ、ＬＳ２と当接するまでの間回転させ、負荷トルクが
前記伝達トルクの範囲手において、第２の回転体２０は
永久磁石１０の吸着力により第１の回転体１３と一体に
連結でき、鎖車５５、チェーン５９Ａ、５９Ｂ、、１１
車５６．５７を介し支軸５３．５３を夫々反対方向に回
動させることにより、扉体３を閉扉状態Ｙ１から開扉状
態Ｙ２までの間を開閉させる。

なお該開閉動作は、第１の回転体１３と第２の回転体２
０とが一体に吸着連結するため、一定速度で行なわれる
。

又負荷トルクが伝達トルクを越える場合には、係止球体
２１が端面１１と底板１５とを離間させ、永久磁石１０
の底板１５との吸着力を切断するため、第１の回転体１
３は略無負荷状態で空回転でき、電動機Ｍの焼損を防止
しうる。

なお過負荷防止クラッチ１は、該切断時において、吸着
面すなわち底板１５と永久磁石１０及び端面１１とは離
間するため、吸着面が摩耗することなく空回転でき、過
負荷防止クラッチ１の寿命を延命化しうるとともに、伝
達トルクの経時変化を防止しうる。

さらに扉体３をスイッチ操作することなく主動により開
閉する際にも、過負荷防止クラッチ１は電動機Ｍの出力
軸５４を回転させることなく空回転でき、手動による扉
体３の開閉操作を容易とする。

なお例えば閉扉、開扉状態Ｙ１、Ｙ２で扉体３と当接し
うるストッパー片を仏壇２に設け、さらに出力軸５４が
オーバーラインしうる如くリミットスイッチＬＳＩ、Ｌ
Ｓ２を調整するとにより、電動機Ｍの停止時の過負荷防
止クラッチ１を切断し、手動による扉体３の開閉操作の
初期力を低減するのもよい。

又本例のごとく、過負荷防止クラッチ１が１ｍの係止凹
部１２、係合部１９及び係止球体２１のみ具える場合に
は、第１の回転体１３と第２の回転体２０とは常時、同
位相で連結でき、従って本例のごとく例えば手動による
扉体３の半開放状態においてスイッチを作動させた場合
、電動機Ｍは突片７２が一方のリミットスイッチＬＳＩ
又はＬＳ２に当接する位置から他方に向かって回動し、
該回動途中において、係止球体２１が空所Ｈ内に収容さ
れることにより第１の回転体１３と第２の回転体２０と
が連結される。さらに電動機Ｍは、該連結以後突片７２
が他方のリミットスイッチＬＳＩ、ＬＳ２に当接するま
での残りの回転角度分、扉体３を閉扉状態Ｙ１又は開扉
状ＢＹ２まで移動でき、次のスイッチ操作によって正規
の状態からの始動を可能とする。従って過負荷防止クラ
ッチ１は、手動側すなわち第１の回転体１３側によって
従動側すなわち第２の回転体２０側の回転角度を制御し
うる。又複数組の係止凹部１２、係合部１９及び係止球
体２１を具える場合には、従動側にリミットスイッチＬ
ＳＩ、ＬＳ２を配設する。

なお第２の回転体２０に電動機Ｍを、又第１の回転体１
３に鎖車５５を配するのもよい。

なお過負荷防止クラッチ１は、本例では非磁性材からな
る係止球体２１を具えかつ第７図に示すように、係止凹
部１７の開口端と囲壁１６内周との距ａｒｔを係止球体
２１の半径長さｒ２よりも小に設定することにより、過
負荷防止クララ≠１の切断時に、例えば振動、外力等が
作用し小空間Ｊから係止球体２１が脱は落ちた場合、該
係止球体２１が永久磁石１０に吸着されるのを防止でき
、しかも第１の回転体１３と第２の回転体２ｏとを適宜
のバネ手段を介して押圧することによって、脱は落ちた
係止球体２１が小空間Ｊ又は空間Ｈ内に再操着するのを
可能とする。

又過負荷防止クラッチ１は第８図（８）に示すように、
永久磁石１０を端面ＩＩから控えて埋着し、かつ底板１
５に永久磁石１０と吸着する吸着部８９を突設してもよ
く、又第８図ｆｂ）に示すように、永久磁石１０を端面
１１から突出させかっ底板１５に吸着部９０を凹設する
ことも、又第８図（Ｃ）に示すように、端面１１及び／
又は底辺１５に、係止凹部１２又は係合部１９を通る案
内溝９１を設けることも可能である。なお、第８図（ａ
）のごとく吸着部８９を突設する場合、および第８図（
０）の如く案内溝９１を設ける場合などにおいては、係
止球体２１が小空間Ｊから脱れ落ちするの防止でき、か
かる際には係止球体２１を磁性材で形成可能とする。

〔発明の効果〕

畝上の如く、本発明の過負荷防止クラッチは、永久磁石
１０を具える第１の回転体１３に設ける係止凹部と、磁
性材からなる第２の回転体２０に凹設する係合部とによ
り形成される空間に、係止球体２１を挿入するため、負
荷が伝達トルク範囲内においては、第１の回転体と第２
の回転体とを永久磁石の吸着力によって一体連結でき、
主動側回転を、回転速度を変化させることなく安定して
従動側へ伝達しうる。又過負荷が作用したときには、永
久磁石と底板との離間により吸着力を切断でき、第１の
回転体と第２の回転体とを摩擦することなくかつ略無負
荷状態で空回転でき、伝達トルクの経時変化を防止する
とともにクラッチの寿命を延命化しつる。

又過負荷防止クラッチは、永久磁石の吸着力により連結
するため、構成簡易にかつ小型軽量化でき、さらには、
伝達トルクを大きく設定しうる。

又過負荷防止クラッチは、−組の係止凹部、係合部及び
係止球体を設けるときには、第１の回転体と第２の回転
体とを常に同位相で連結でき、その回転角度を容品に制
御しつるなど多くの効果を奏しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を用いた仏壇を示す斜視図、
第２図はその駆動装置を示す斜視図、第３図（ａ）は本
発明の・一実施例を示ず略切断図、第３図（ｂ）はその
空間を示す拡大断面図、第４図は扉体の動作を示す作用
図、第５図（ａｌは空間の最大直径を示す路線図、第５
図（ｂ）は小空間の最大直径を示す路線図、第６図（ａ
）〜（ｂｌは係止凹部及び係合部の他の実施例を示す拡
大断面図、第７図は係止凹部の作用を示す路線図、第２
３図（ａｌ〜（（＋ｌは本発明の他の実施例を示す断面
図及び斜視図、第９図は従来技術を示す略断面図である
。 ６−・基板、　７−周壁、　９・・・基体、１０・−永
久磁石、　１１・・一端面、１２・・・係止凹部、　　
１３−第１の回転体、１５・・−底板、　１６・−・囲
壁、　１７・・・基体、１９−・係合部、　２０・・−
第２の回転体、２１−・・係止球体、 ｄｌ・・・最大直径、　Ｈ・−・空間。 特許出願人　　　　　堀　　１）　　征　　石高　　橋
　　　　理　　孔 代理人　弁理士　　　苗　　　村　　　　　正ｆＪ３図
（ａ） 第３図（ｂ） 第５図（ａ） 第５図（ｂ） ｆ５６図（ａ） 第６　ｍ（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の周囲に該基板の回転中心と同芯な円形の外
   周面を有する周壁を設けた基体の前記周壁内に永久磁石
   を設けるとともに前記周壁の端面に係止凹部を形成した
   第１の回転体と、磁性材からなりかつ前記周壁の端面が
   密着しうる底板の周囲に前記第１の回転体の回転中心と
   同芯かつ第１の回転体を遊嵌しうる囲壁を具える基体の
   前記底板に前記係止凹部と向き合いうる係合部を凹設し
   た第２の回転体と、前記係止凹部と係合部とにより形成
   される空間に挿入されかつ該空間の最大直径よりも直径
   の小なる係止球体とを具えてなる過負荷防止クラッチ。
2. （２）前記係止球体は、非磁性材で形成されたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の過負荷防止クラッ
   チ。