JPWO2015162659A1 - Torque limiter - Google Patents
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Abstract
【課題】内輪部材の耐久性の向上を図り、さらにトルク変動の低減も図ることができるトルクリミッタを提供することである。【解決手段】金属をプレス成形して形成された内輪部材11の外面との間で摩擦力を生じるように内輪部材11にコイルバネ12を巻回し、内輪部材11の外側に設けられた外輪部材13は、内周面でコイルバネ12の端部を係止するとともに内輪部材11を支持し、動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスを内輪部材11の外面とコイルバネ12との間に塗布し接触面を潤滑させる。【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a torque limiter capable of improving durability of an inner ring member and further reducing torque fluctuation. A coil spring is wound around an inner ring member so as to generate a frictional force with an outer surface of an inner ring member formed by press forming a metal, and an outer ring member provided outside the inner ring member. The inner circumferential surface locks the end of the coil spring 12 and supports the inner ring member 11. A linear fluorine grease having a kinematic viscosity of a predetermined value or less is applied between the outer surface of the inner ring member 11 and the coil spring 12. Lubricate the contact surface. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、所定値以下のトルクは伝達し、所定値を超えるトルクの伝達は遮断するトルクリミッタに関する。 The present invention relates to a torque limiter that transmits torque less than a predetermined value and blocks transmission of torque exceeding a predetermined value.
トルクリミッタには、機械的な摩擦によって回転トルクが得られる接触式のものがあり、接触式のトルクリミッタは、一般に、内輪部材、コイルバネ、外輪部材、シーリング部材の4部品で構成されている(特許文献1参照)。そして、内輪部材の外周にコイルバネを締まり嵌めして外輪部材に固定し、内輪部材とコイルバネとの機械的な摩擦によって所定値の回転トルクが得られるようにしている。また、通常、内輪部材は金属で形成されているが、樹脂で形成したトルクリミッタもある(例えば、特許文献2参照) There is a contact type torque limiter that can obtain rotational torque by mechanical friction, and the contact type torque limiter is generally composed of four parts: an inner ring member, a coil spring, an outer ring member, and a sealing member ( Patent Document 1). A coil spring is tightly fitted on the outer periphery of the inner ring member and fixed to the outer ring member, and a predetermined rotational torque is obtained by mechanical friction between the inner ring member and the coil spring. Further, the inner ring member is usually made of metal, but there is also a torque limiter made of resin (for example, see Patent Document 2).
しかし、金属の内輪部材を用いたトルクリミッタでは、通常、鉄系焼結合金で内輪部材を形成しているので、コストが高く、成形上、ある程度の肉厚を必要とするため小型化(小径化)が難しい。一方、樹脂の内輪部材を用いたトルクリミッタでは、耐摩耗性を維持するために、PPS樹脂にカーボン(炭素繊維)を多量に添加したグレードの樹脂を使用する必要があり、コストアップに繋がる。 However, the torque limiter using a metal inner ring member is usually made of an iron-based sintered alloy, so the cost is high and a certain thickness is required for molding. Is difficult. On the other hand, in a torque limiter using a resin inner ring member, it is necessary to use a grade resin in which a large amount of carbon (carbon fiber) is added to the PPS resin in order to maintain wear resistance, leading to an increase in cost.
そこで、本出願人は、金属をプレス成形して内輪部材を形成し、内輪部材の外面との間で摩擦力を生じるようコイルバネを設け、内輪部材の外側に外輪部材を設け、外輪部材の内周面でコイルバネの端部を係止するとともに内輪部材を支持するトルクリミッタを開発し、特願2013−12813として特許出願した。 このトルクリミッタは、安価で内輪部材の小径化を図ることができるものであるが、さらに、内輪部材とコイルバネとの耐摩耗性を改善して耐久性の向上を図り、トルク変動も低減したいという要請がある。 Therefore, the applicant of the present invention presses metal to form an inner ring member, provides a coil spring so as to generate a frictional force with the outer surface of the inner ring member, provides an outer ring member on the outer side of the inner ring member, A torque limiter that locks the end of the coil spring on the peripheral surface and supports the inner ring member was developed, and a patent application was filed as Japanese Patent Application No. 2013-12813. This torque limiter is inexpensive and can reduce the diameter of the inner ring member, but it also wants to improve wear resistance between the inner ring member and the coil spring to improve durability and reduce torque fluctuations. There is a request.
本発明の目的は、内輪部材の耐久性の向上を図り、さらにトルク変動の低減も図ることができるトルクリミッタを提供することである。 An object of the present invention is to provide a torque limiter capable of improving the durability of an inner ring member and further reducing torque fluctuation.
本発明の請求項1に係る発明は、金属をプレス成形して形成された内輪部材と、前記内輪部材の外面との間で摩擦力を生じるように設けられたコイルバネと、前記内輪部材の外面と前記コイルバネとの接触面を潤滑させる動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスと、前記内輪部材の外側に設けられ内周面で前記コイルバネの端部を係止するとともに前記内輪部材を支持する外輪部材とを備えたことを特徴とする。
The invention according to
本発明の請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、前記内輪部材は、前段部の外径が後段部の外径より小さい2段階絞り形状で前記後段部の端部がラッパ状に形成され、前記外輪部材は、内周面で前記内輪部材の2段階絞り形状の前記前段部及び前記後段部を支持するとともに前記内輪部材のラッパ状の最大径部分と嵌合して前記内輪部材を支持する嵌合爪を有したことを特徴とする。
The invention according to claim 2 of the present invention is the invention of
本発明の請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2の発明において、前記コイルバネは、ピアノ線を巻回して成形し、熱処理後にバレル研磨を施して形成することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the coil spring is formed by winding a piano wire and performing barrel polishing after heat treatment.
本発明によれば、内輪部材の外面とコイルバネとの接触面を潤滑させる動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスを用いたので、内輪部材とコイルバネとの耐摩耗性を改善でき内輪部材の耐久性を向上できる。 According to the present invention, since the linear fluorine grease having a kinematic viscosity that lubricates the contact surface between the outer surface of the inner ring member and the coil spring is used, the wear resistance between the inner ring member and the coil spring can be improved. The durability of can be improved.
また、外輪部材は内周面で内輪部材の2段階絞り形状の前段部及び後段部を支持するとともに内輪部材のラッパ状の最大径部分と嵌合して内輪部材を外輪部材の内周面の2箇所で支持できるので、内輪部材を安定して支持できシールド部材が不要となる。さらに、コイルバネはピアノ線を巻回して成形し、熱処理後にバレル研磨を施して形成するので、トルク変動の低減を図ることができる。 The outer ring member supports the front and rear stages of the inner ring member in the two-stage throttle shape on the inner peripheral surface and is fitted with the trumpet-shaped maximum diameter portion of the inner ring member so that the inner ring member is fitted to the inner peripheral surface of the outer ring member. Since it can support in two places, an inner ring member can be supported stably and a shield member becomes unnecessary. Furthermore, since the coil spring is formed by winding a piano wire and is barrel-polished after the heat treatment, the torque fluctuation can be reduced.
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの断面図である。図1において、本発明の実施形態に係るトルクリミッタは、内輪部材11、コイルバネ12、外輪部材13からなる。内輪部材11は、金属をプレス成形して前段部14の外径が後段部15の外径より小さい2段階絞り形状に形成されている。また、後段部15の端部はラッパ状に形成され、ラッパ状に広がったラッパ状部16を有している。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a cross-sectional view of a torque limiter according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the torque limiter according to the embodiment of the present invention includes an
また、内輪部材11の前段部14及び後段部15は円筒状に形成され、不図示のシャフトを貫通させるための貫通孔17及びシャフトの係合片と係合する係合穴18を有している。シャフトが貫通孔17に挿入されたとき、シャフトの係合片が係合穴18に係合し、シャフトの回転が内輪部材11に伝達されるように構成されている。コイルバネ12は、内輪部材11の外面との間で摩擦力を生じるように設けられる。すなわち、内輪部材11の外径が小さい前段部14の外面に接して設けられ、コイルバネ12の端部は外輪部材13の内周面の係止部19で外輪部材13に係止される。
Further, the
内輪部材11の外面とコイルバネ12との接触面には、その接触面を潤滑させるための潤滑油が塗布される。この潤滑油は動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスであり、これにより、内輪部材11とコイルバネ12との耐摩耗性を改善し内輪部材の耐久性を向上できるようにしている。潤滑油による内輪部材11の耐摩耗性については後述する。また、コイルバネ12は、ピアノ線を巻回して成形され、熱処理後にバレル研磨を施して形成される。これにより、コイルバネ12により内輪部材11に生じるトルク変動の低減を図るようにしている。コイルバネ12により内輪部材11に生じるトルク変動の低減については後述する。
Lubricating oil for lubricating the contact surface is applied to the contact surface between the outer surface of the
外輪部材13は内輪部材11の外側にコイルバネ12を覆うように設けられ、前述したように、外輪部材13の内周面の係止部19でコイルバネ12の端部を係止する。また、外輪部材13の内周面と内輪部材11の前段部14の一部とが接して第1支持面20となり、外輪部材13の内周面と内輪部材11の後段部15の一部とが接して第2支持面21となる。これにより、外輪部材13は第1支持面20と第2支持面21との2箇所で内輪部材11を支持することになり、外輪部材13は内輪部材11を安定して支持できる。
The
また、外輪部材13は内輪部材11のラッパ状部16の最大径部分と嵌合して内輪部材11を支持する嵌合爪22を有している。このように、内輪部材11のラッパ状部16の最大径部分を嵌合爪22により外輪部材13に支持するのでシールド部材が不要になる。
Further, the
また、外輪部材13には、外輪部材13を固定するための固定部23が設けられており、この固定部23は、トルクリミッタが装着される機器、例えば、プリンタや複写機の紙送り機構部に連結されて固定される。これにより、外輪部材13は固定され、シャフトを貫通した内輪部材11がコイルバネ12と係合してトルクの伝達や遮断を行う。
Further, the
そして、内輪部材11と係合したシャフトの回転が所定値以下のときは、外輪部材13の内周面の係止部19に係止されたコイルバネ12は、内輪部材11の外面との間で摩擦力を生じてシャフトのトルクを伝達する。一方、シャフトの回転が所定値を超える過大なトルクであるときは、コイルバネ12は内輪部材11の外面との間でスリップしその過大なトルクの伝達を遮断する。
When the rotation of the shaft engaged with the
図2は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの左側面図である。図2に示すように、本発明の実施形態に係るトルクリミッタの左側面部には、外輪部材13を固定するための固定部23が設けられており、この固定部23は、トルクリミッタが装着される機器に連結されて固定される。
FIG. 2 is a left side view of the torque limiter according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a
図3は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの右側面図である。図3に示すように、本発明の実施形態に係るトルクリミッタの右側面部には、貫通孔17に挿入されるシャフトを係止するための係合穴18を有しており、シャフトが貫通孔17に挿入されたとき、シャフトの係合片が係合穴18に係合して、シャフトの回転が内輪部材11に伝達される。
FIG. 3 is a right side view of the torque limiter according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the right side surface portion of the torque limiter according to the embodiment of the present invention has an
次に、図4は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの内輪部材の斜視図である。前述したように、本発明の実施形態では、内輪部材11は金属をプレス成形して形成される。プレス成形した金属製の内輪部材11とすることにより、部品を薄肉化し小径化かつ低価格化を可能にしている。
Next, FIG. 4 is a perspective view of the inner ring member of the torque limiter according to the embodiment of the present invention. As described above, in the embodiment of the present invention, the
一方、金属をプレス成形するには、プレス成形に適した金属(柔らかい金属)が望ましい。そこで、本発明の実施形態では、例えば、SPCC材(安価な鉄素材)を用いる。なお、内輪部材11の耐久性を考慮すると、耐摩耗性や摺動性を向上させる必要があることから、窒化処理(表面硬化処理)後にバレル研磨を施し、表面の酸化層を除去して耐久性を向上させる。
On the other hand, in order to press form a metal, a metal (soft metal) suitable for press forming is desirable. Therefore, in the embodiment of the present invention, for example, an SPCC material (inexpensive iron material) is used. Considering the durability of the
さらに、本発明の実施形態では、耐久性向上のために、内輪部材11にラジアル方向荷重や意図しない偏荷重が掛からないように、内輪部材11の形状を前段部14及び後段部15の2段階絞り形状とし、外輪部材13にて2箇所での支持構造としてトルクリミッタ性能が損なわれないようにした。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, in order to improve durability, the
また、後段部15の端部をラッパ状に広がるラッパ状部16を形成するとともに、ラッパ状部16の最大径部分に切欠部24を設け、外輪部材13との嵌合を容易に行えるようにし、シールド部材を省略できるようにした。
In addition, a trumpet-shaped
図5は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの内輪部材11を外輪部材13に嵌合させた状態の斜視図である。内輪部材11を外輪部材13に嵌合させるには、内輪部材11の切欠部24と外輪部材13の嵌合爪22とを位置あわせして、内輪部材11を外輪部材13に挿入し、その後に内輪部材11を時計方向または反時計方向のいずれかの方向に回転させて嵌合爪22にて内輪部材11と外輪部材13とを係止する。これにより、内輪部材11が外輪部材13から脱落することを防止できる。なお、切欠部24は必ずしも設ける必要はない。外輪部材13自体に可撓性を持たせておくと、内輪部材11を外輪部材13に嵌合させる際に、外輪部材13の撓みによって、内輪部材11のラッパ状部16の最大径部分は外輪部材13の内周面に嵌合できるからである。
FIG. 5 is a perspective view of a state in which the
次に、潤滑油による内輪部材11の耐摩耗性について説明する。図6は、潤滑油をパラメータとした内輪部材11の耐久性と潤滑油の基油動粘度との関係を示すグラフである。縦軸は内輪部材11の耐久性(回転回数)、横軸は温度が40℃のときの潤滑油の基油動粘度である。縦軸の内輪部材11の耐久性(回転回数)は内輪部材11として使用可能な状態を維持できる内輪部材11の回転回数を示している。
Next, the wear resistance of the
図6の黒菱形は潤滑油の基油として直鎖系フッ素グリスの場合のデータであり、点A1は直鎖系フッ素グリスの基油動粘度が25cst(40℃)のときのデータ、点A2は直鎖系フッ素グリスの基油動粘度が90cst(40℃)のときのデータ、点A3は直鎖系フッ素グリスの基油動粘度が100cst(40℃)のときのデータ、点A4は直鎖系フッ素グリスの基油動粘度が140cst(40℃)のときのデータである。一方、図6の黒丸は、潤滑油の基油として直鎖系フッ素グリスと側鎖系フッ素グリスとの混合フッ素グリスの場合のデータであり、点B1は混合フッ素グリスの基油動粘度が45cst(40℃)のときのデータ、点B2は混合フッ素グリスの基油動粘度が200cst(40℃)のときのデータである。 The black diamonds in FIG. 6 are data in the case of linear fluorine grease as the base oil of the lubricating oil, the point A1 is the data when the base oil kinematic viscosity of the linear fluorine grease is 25 cst (40 ° C.), and the point A2 Is the data when the base oil kinematic viscosity of the linear fluorine grease is 90 cst (40 ° C), point A3 is the data when the base oil kinematic viscosity of the linear fluorine grease is 100 cst (40 ° C), and the point A4 is straight It is data when the base oil kinematic viscosity of the chain fluorine grease is 140 cst (40 ° C.). On the other hand, the black circles in FIG. 6 are data in the case of mixed fluorine grease of linear fluorine grease and side chain fluorine grease as the base oil of the lubricating oil, and point B1 indicates that the base oil kinematic viscosity of the mixed fluorine grease is 45 cst. Data at (40 ° C.), point B2 is data when the base oil kinematic viscosity of the mixed fluorine grease is 200 cst (40 ° C.).
直鎖系フッ素グリスの基油動粘度が25cst(40℃)のときの内輪部材11の耐久性(回転回数)は1550万回(A1点)、直鎖系フッ素グリスの基油動粘度が90cst(40℃)のときの内輪部材11の耐久性(回転回数)は1128万回(A2点)、直鎖系フッ素グリスの基油動粘度が100cst(40℃)のときの内輪部材11の耐久性(回転回数)は500万回(A3点)、直鎖系フッ素グリスの基油動粘度が140cst(40℃)のときの内輪部材11の耐久性(回転回数)は300万回(A4点)であり、混合フッ素グリスの基油動粘度が45cst(40℃)のときの内輪部材11の耐久性(回転回数)は800万回(B1点)、混合フッ素グリスの基油動粘度が200cst(40℃)のときの内輪部材11の耐久性(回転回数)は240万回(B2点)である。
When the base oil kinematic viscosity of the linear fluorine grease is 25 cst (40 ° C.), the durability (number of rotations) of the
直鎖系フッ素グリス及び混合フッ素グリスのいずれの場合も、基油動粘度が小さいほど内輪部材11の耐久性(回転回数)は向上する。また、直鎖系フッ素グリスと混合フッ素グリスと比較すると、直鎖系フッ素グリスの方が耐久性(回転回数)は向上する。そこで、本発明の実施形態では、基油動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスを用いる。具体的には基油動粘度が90cst以下の直鎖系フッ素グリスを用いる。好ましくは基油動粘度が25cst(40℃)が直鎖系フッ素グリスを用いる。
In both cases of linear fluorine grease and mixed fluorine grease, the durability (number of rotations) of the
次に、コイルバネ12により内輪部材11に生じるトルク変動の低減について説明する。図7はコイルバネ12により内輪部材11に生じるトルク値と使用のサイクル数との関係を示すグラフであり、図7(a)は熱処理後にバレル研磨を施した本発明の実施形態のコイルバネの場合のグラフ、図7(b)は熱処理後にバレル研磨を施さない従来のコイルバネの場合のグラフである。
Next, the reduction in torque fluctuation generated in the
図7(a)において、黒菱形は静止状態からの動き始めのトルクである静トルクの値、黒四角は動いているときのトルクである動トルクの値のデータである。曲線S11は静トルク値を結んだ曲線、曲線S12は動トルク値を結んだ曲線である。熱処理後にバレル研磨を施した本発明の実施形態のコイルバネ12を用いた場合には、図7(a)から分かるように、50万サイクルを通して内輪部材11に生じる静トルク値及び動トルク値のいずれも低減していない。
In FIG. 7A, black diamonds are data of static torque values that are torques at which movement starts from a stationary state, and black squares are data of dynamic torque values that are torques when moving. A curve S11 is a curve connecting static torque values, and a curve S12 is a curve connecting dynamic torque values. When the
図7(b)において、黒菱形は静トルク値、黒四角は動トルク値のデータである。曲線S21は静トルク値を結んだ曲線、曲線S22は動トルク値を結んだ曲線である。熱処理後にバレル研磨を施さない従来のコイルバネ12を用いた場合には、図7(b)から分かるように、40万サイクルを超えると内輪部材11に生じる静トルク値及び動トルク値の双方が低減していることが分かる。
In FIG. 7B, black diamonds are data of static torque values, and black squares are data of dynamic torque values. A curve S21 is a curve connecting static torque values, and a curve S22 is a curve connecting dynamic torque values. When the
そこで、本発明の実施形態では、ピアノ線を巻回して成形され熱処理されたコイルバネ12を、熱処理後にバレル研磨を施すこととした。ここで、ピアノ線を巻回して成形された成形物を熱処理(テンパー処理)するのは、コイルバネの形状を安定させ初期トルク変動低減のためであり、その際には酸化スケールが生じる。本発明の実施形態において、バレル研磨を行うのは、その熱処理により生じる酸化スケールを取り除くためである。この酸化スケールと取り除くことによってコイルバネ12により内輪部材11に生じるトルク変動の低減を図ることができた。
Therefore, in the embodiment of the present invention, the
以上の説明では、内輪部材11は、金属をプレス成形して前段部14の外径が後段部15の外径より小さい2段階絞り形状に形成し、また、後段部15の端部をラッパ状に形成してラッパ状部16を有するようにしたが、2段階絞り形状ではなくラッパ状部16を有さない内輪部材11を備えたトルクリミッタに対しても、動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスを適用して内輪部材の耐久性を向上でき、また、熱処理後にバレル研磨を施したコイルバネ12を用いてトルク変動の低減を図ることできる。
In the above description, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11…内輪部材、12…コイルバネ、13…外輪部材、14…前段部、15…後段部、16…ラッパ状部、17…貫通孔、18…係合穴、19…係止部、20…第1支持面、21…第2支持面、22…嵌合爪、23…固定部、24…切欠部
DESCRIPTION OF
本発明の請求項1に係る発明は、
「金属よりなる内輪部材と、前記内輪部材の外面との間で摩擦力を生じるように設けられたコイルバネと、前記内輪部材の外側に設けられ内周面で前記コイルバネの端部を係止するとともに前記内輪部材を支持する外輪部材とを備えたトルクリミッタであって、
前記内輪部材は、前段部の外径が後段部の外径より小さい2段円筒形状で前記後段部の端部がラッパ状に形成され、
前記コイルバネは、前記内輪部材の前記前段部の外面に接触して設けられ、かつ、その接触面が、40℃のときの基油動粘度が25cst以上かつ90cst以下の直鎖系フッ素グリスにより潤滑され、
前記外輪部材は、内周面で前記内輪部材の前記前段部及び前記後段部を支持するとともに、前記内輪部材のラッパ状の最大径部分と嵌合して前記内輪部材を支持する嵌合爪を有している」
ことを特徴とするトルクリミッタ、となっている。
The invention according to
Locking an inner ring member formed of "metal, and a coil spring which is provided to produce a frictional force between the outer surface of the inner ring member, an end portion of the coil spring in the peripheral surface provided on the outside of the inner ring member And a torque limiter comprising an outer ring member that supports the inner ring member,
The inner ring member has a two-stage cylindrical shape in which the outer diameter of the front stage is smaller than the outer diameter of the rear stage, and the end of the rear stage is formed in a trumpet shape .
The coil spring is provided in contact with the outer surface of the front portion of the inner ring member, and the contact surface is lubricated by linear fluorine grease having a base oil kinematic viscosity of 25 cst or more and 90 cst or less at 40 ° C. And
The outer ring member has a fitting claw that supports the inner ring member by supporting the front and rear stages of the inner ring member on an inner circumferential surface and fitting the trumpet-shaped maximum diameter portion of the inner ring member. I have it. ''
The torque limiter is characterized by this .
本発明の請求項2に係る発明は、請求項1のトルクリミッタにおいて、「前記コイルバネは、らせん状のピアノ線からなる」ようにしたものである。また、本発明の請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2のトルクリミッタにおいて、「前記内輪部材は、シャフトが貫通する貫通孔と、そのシャフトを係止する係合穴を有している」ようにしたものである。
The invention according to claim 2 of the present invention is the torque limiter according to
本発明の請求項4に係る発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のトルクリミッタの製造方法であって、前記内輪部材が金属をプレス成形して形成されることを特徴とする。また、請求項5に係る発明は、請求項2または請求項3に記載のトルクリミッタの製造方法であって、「前記内輪部材が金属をプレス成形して形成され、ピアノ線を巻回して成形された前記コイルばねが、熱処理後にバレル研磨を施され、前記内輪部材の前記前段部の外面に接触して設けられる」ことを特徴とするものである。
The invention according to claim 4 of the present invention is the method of manufacturing a torque limiter according to any one of
本発明によれば、内輪部材の外面とコイルバネとの接触面は、40℃のときの基油動粘度が25cst以上かつ90cst以下の直鎖系フッ素グリスにより潤滑されているので、内輪部材がプレス成形等で形成された金属よりなるものであっても、内輪部材とコイルバネとの耐摩耗性を改善でき内輪部材の耐久性を向上できる。
また、内輪部材は、前段部の外径が後段部の外径より小さい2段円筒形状であり、後段部の端部がラッパ状に形成される。そして、外輪部材は、その内周面で内輪部材の2段円筒形状の前段部及び後段部を支持するとともに内輪部材のラッパ状の最大径部分と嵌合して内輪部材を外輪部材の内周面の2箇所で支持できるので、内輪部材を安定して支持できシールド部材が不要となる。
According to the present invention, the contact surface between the outer surface of the inner ring member and the coil spring is lubricated with linear fluorine grease having a base oil kinematic viscosity of 25 cst or more and 90 cst or less at 40 ° C. Even if it consists of the metal formed by shaping | molding etc., the abrasion resistance of an inner ring member and a coil spring can be improved, and durability of an inner ring member can be improved.
The inner ring member has a two-stage cylindrical shape in which the outer diameter of the front stage is smaller than the outer diameter of the rear stage, and the end of the rear stage is formed in a trumpet shape. The outer ring member supports the two-stage cylindrical front and rear stages of the inner ring member on the inner circumferential surface thereof, and is fitted to the trumpet-shaped maximum diameter portion of the inner ring member so that the inner ring member is fitted to the inner circumference of the outer ring member. Since it can be supported at two places on the surface, the inner ring member can be stably supported, and a shield member is unnecessary .
さらに、本発明の請求項4に係る製造方法によると、前段部の外径が後段部の外径より小さい2段円筒形状の内輪部材を、2段階絞りのプレス成形により低価格でかつ容易に形成できる。請求項5に係る製造方法によると、コイルバネはピアノ線を巻回して成形し、熱処理後にバレル研磨を施して形成するので、トルク変動の低減を図ることができる。 Furthermore, according to the manufacturing method of claim 4 of the present invention, a two-stage cylindrical inner ring member whose outer diameter of the front stage is smaller than the outer diameter of the rear stage can be easily and inexpensively formed by press molding of the two-stage drawing. Can be formed. According to the manufacturing method of the fifth aspect, since the coil spring is formed by winding a piano wire and is subjected to barrel polishing after the heat treatment, torque fluctuation can be reduced.
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の実施形態に係るトルクリミッタの断面図である。図1において、本発明の実施形態に係るトルクリミッタは、内輪部材11、コイルバネ12、外輪部材13からなる。内輪部材11は、金属をプレス成形して前段部14の外径が後段部15の外径より小さい2段階絞り形状に形成され、2段円筒形状をなしている。また、後段部15の端部はラッパ状に形成され、ラッパ状に広がったラッパ状部16を有している。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a cross-sectional view of a torque limiter according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the torque limiter according to the embodiment of the present invention includes an
内輪部材11の外面とコイルバネ12との接触面には、その接触面を潤滑させるための潤滑油が塗布される。この潤滑油は、基油動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスであり、これにより、内輪部材11とコイルバネ12との耐摩耗性を改善し内輪部材の耐久性を向上できるようにしている。潤滑油による内輪部材11の耐摩耗性については後述する。また、コイルバネ12は、ピアノ線を巻回してらせん状に成形され、熱処理後にバレル研磨を施して形成される。これにより、コイルバネ12により内輪部材11に生じるトルク変動の低減を図るようにしている。コイルバネ12により内輪部材11に生じるトルク変動の低減については後述する。
Lubricating oil for lubricating the contact surface is applied to the contact surface between the outer surface of the
そして、内輪部材11と係合したシャフトの回転トルクが所定値以下のときは、外輪部材13の内周面の係止部19に係止されたコイルバネ12は、内輪部材11の外面との間で摩擦力を生じてシャフトのトルクを伝達する。一方、シャフトの回転トルクが所定値を超える過大なトルクであるときは、コイルバネ12は内輪部材11の外面との間でスリップしその過大なトルクの伝達を遮断する。
When the rotational torque of the shaft engaged with the
直鎖系フッ素グリス及び混合フッ素グリスのいずれの場合も、基油動粘度が小さいほど内輪部材11の耐久性(回転回数)は向上する。また、直鎖系フッ素グリスと混合フッ素グリスと比較すると、直鎖系フッ素グリスの方が耐久性(回転回数)は向上する。そこで、本発明の実施形態では、基油動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスを用いる。具体的には基油動粘度が90cst以下の直鎖系フッ素グリスを用いる。好ましくは基油動粘度が25cst(40℃)の直鎖系フッ素グリスを用いる。
In both cases of linear fluorine grease and mixed fluorine grease, the durability (number of rotations) of the
Claims (3)
前記内輪部材の外面との間で摩擦力を生じるように設けられたコイルバネと、
前記内輪部材の外面と前記コイルバネとの接触面を潤滑させる動粘度が所定値以下の直鎖系フッ素グリスと、
前記内輪部材の外側に設けられ内周面で前記コイルバネの端部を係止するとともに前記内輪部材を支持する外輪部材とを備えたことを特徴とするトルクリミッタ。An inner ring member formed by pressing metal,
A coil spring provided to generate a frictional force with the outer surface of the inner ring member;
A linear fluorine grease whose kinematic viscosity for lubricating the contact surface between the outer surface of the inner ring member and the coil spring is a predetermined value or less;
A torque limiter, comprising: an outer ring member that is provided outside the inner ring member and that locks an end of the coil spring on an inner peripheral surface and supports the inner ring member.
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