JP2005083540A - Torque limiter and rotating member using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トルクリミッタに係り、特に、複写機やプリンタ等のシート処理装置のシート搬送機構等に適用される小型で高トルクのトルクリミッタ及びこれを用いた回転部材に関する。 The present invention relates to a torque limiter, and more particularly to a small and high torque limiter applied to a sheet conveying mechanism of a sheet processing apparatus such as a copying machine or a printer, and a rotating member using the same.
従来、複写機やプリンタ等のシート処理装置のシート搬送機構等において、例えば、給紙時の重送防止機構等にトルクリミッタが適用される場合がある。
これらのトルクリミッタとしては、例えば、搬送ロール等の回転体に組み込まれるものであり、通常、摩擦式あるいは磁石式のものが提示されている(例えば特許文献1〜3参照)。
Conventionally, in a sheet conveying mechanism of a sheet processing apparatus such as a copying machine or a printer, a torque limiter may be applied to, for example, a double feed prevention mechanism at the time of paper feeding.
As these torque limiters, for example, they are incorporated into a rotating body such as a transport roll, and friction type or magnet type are usually presented (for example, see Patent Documents 1 to 3).
摩擦式(特許文献2参照)としては、同軸上で相対的に回転可能に構成された原動回転体と中空状の従動回転体とを有し、例えば、原動回転体にねじりコイルばねを巻装し、原動回転体又は従動回転体とねじりコイルばねとの摩擦力によって、原動回転体から従動回転体へのトルク伝達を行わせるようにしたもの等が挙げられる。
また、磁石式(特許文献3参照)としては、同軸上で相対的に回転可能に構成された原動回転体と従動回転体とを有し、例えば、原動回転体外周表面に永久磁石を配し、従動回転体内周表面に半硬質磁性体を配することで、両者の磁性体のヒステリシストルクにより両回転軸間でトルク伝達をするようにしたもの等が挙げられる。
The friction type (see Patent Document 2) has a driving rotor and a hollow driven rotating body configured to be relatively rotatable on the same axis. For example, a torsion coil spring is wound around the driving rotor. In addition, torque transmission from the driving rotating body to the driven rotating body by the frictional force between the driving rotating body or the driven rotating body and the torsion coil spring may be used.
Moreover, as a magnet type (refer patent document 3), it has a driving | running | working rotary body and a driven rotary body which were comprised rotatably relatively on the same axis | shaft. For example, a permanent magnet is arranged on the outer peripheral surface of the driving rotary body. In this case, a semi-rigid magnetic body is arranged on the peripheral surface of the driven rotating body so that torque is transmitted between both rotating shafts by the hysteresis torque of both magnetic bodies.
上述の摩擦式のトルクリミッタは、回転体内部にねじりコイルばねを組み込む構成であるため、必然的に回転体の軸方向寸法としては、ねじりコイルばねの収容スペースを確保しなければならず、回転体としてはある程度の幅寸法を必要とする。
よって、この摩擦式にあっては、薄肉のギアやプーリ等の回転部材に組み込むことは困難である。
また、この種の摩擦式にあっては、内蔵したねじりコイルばねの巻装具合を把手やノブにて調整し、原動回転体又は従動回転体とねじりコイルばねとの間の接触圧を設定し、所望のトルク設定を行うようにしている。
ところが、ねじりコイルばねと原動回転体等との間の接触圧は、把手やノブへの操作力に応じて直接的に変化するものであるが、把手やノブへの操作力に限度があることから、前記接触圧を十分大きく設定することは難しく、高い設定トルクを行うことが困難である。
しかも、把手やノブは、回転体の側方に張り出させて配設することになるため、トルクリミッタの小型化という要請に対しても不都合な要素になっていた。
Since the above-described friction type torque limiter is configured to incorporate a torsion coil spring inside the rotating body, the axial dimension of the rotating body inevitably has to ensure an accommodation space for the torsion coil spring. The body needs a certain width.
Therefore, in this friction type, it is difficult to incorporate it into a rotating member such as a thin gear or pulley.
Also, in this type of friction type, the degree of winding of the built-in torsion coil spring is adjusted with a handle or knob, and the contact pressure between the driving rotor or driven rotor and the torsion coil spring is set. The desired torque setting is performed.
However, the contact pressure between the torsion coil spring and the driving rotor etc. changes directly according to the operating force to the handle or knob, but there is a limit to the operating force to the handle or knob. Therefore, it is difficult to set the contact pressure sufficiently large, and it is difficult to perform a high set torque.
In addition, since the handle and the knob are arranged so as to protrude from the side of the rotating body, it is an inconvenient factor for the demand for downsizing the torque limiter.
一方、上述の磁石式のトルクリミッタでは、設定トルクを大きくするためのヒステリシストルクを確保するため、トルクリミッタの長さを長くしたり、高磁場を得るため高価な磁性材料を使用する必要がある。
また、この磁石式では、着磁等の工程が必要であり、磁力の調整も困難なため、精度が高く且つ廉価なトルクリミッタの実現は困難である。
On the other hand, in the above-described magnet type torque limiter, it is necessary to increase the length of the torque limiter or use an expensive magnetic material in order to obtain a high magnetic field in order to secure a hysteresis torque for increasing the set torque. .
In addition, this magnet type requires a process such as magnetization, and it is difficult to adjust the magnetic force, so it is difficult to realize a torque limiter with high accuracy and low cost.
そのため、これらのトルクリミッタでは、シート搬送機構での適用箇所も、例えば重送防止用のトルクリミッタ等のように設定トルクの低い箇所での適用に限定されるようになっていた。
例えば、重送防止用の応用例では、設定トルクとして、98mN・m(約1000gf・cm)程度以下の小さい値で応用可能であるが、更に高トルク設定が必要となる用途に対しては、適用が困難である。
このように、従来のトルクリミッタとしては、搬送ロール等の比較的大きな要素に組み込み、しかも、設定トルクが低トルクのものに限られていたのが現状である。
更に、ギア等の駆動伝達部材にトルクリミッタを組み込む際には、通常、トルクリミッタの側方に駆動伝達部材を配設するため、小型の駆動伝達部材の実現に対しても不十分である。
Therefore, in these torque limiters, the application location in the sheet conveying mechanism is limited to application in a location where the set torque is low, such as a torque limiter for preventing double feeding.
For example, in the application example for preventing double feed, the set torque can be applied with a small value of about 98 mN · m (about 1000 gf · cm) or less, but for applications that require higher torque setting, It is difficult to apply.
As described above, the conventional torque limiter is incorporated in a relatively large element such as a transport roll and the set torque is limited to a low torque.
Further, when a torque limiter is incorporated in a drive transmission member such as a gear, the drive transmission member is usually disposed on the side of the torque limiter, which is insufficient for realizing a small drive transmission member.
ところが、複写機やプリンタ等のシート処理装置のシート搬送機構等においては、駆動伝達機構として、例えば、樹脂製のギア列が使用されるが、この種の駆動伝達機構では、何らかの原因により過大なトルクがこのギア列に加わった場合、ギア列内のギアが破損することで、装置動作が停止する(破損部品の交換が必要にもなる)という状況が起こり得る。このような状況を想定すると、ギア列を構成する少なくとも一つのギアにトルクリミッタを併設し、過大なトルクが加わった場合はトルクリミッタが作動することで、過大なトルクがギアに加わることを防ぎ、他のギアの破損をも防止することが要請されている。
しかしながら、上述したように、従前のトルクリミッタは比較的大型で、低トルクであるため、これをそのまま利用することはできず、小型で且つ設定トルクの高いトルクリミッタが強く要請されている。
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、小型で設定トルクも大きいトルクリミッタ及びこれを用いた回転部材を提供するものである。
However, a resin gear train, for example, is used as a drive transmission mechanism in a sheet conveyance mechanism of a sheet processing apparatus such as a copying machine or a printer, but this type of drive transmission mechanism is excessive for some reason. When torque is applied to this gear train, the gears in the gear train may be damaged, resulting in a situation in which the operation of the apparatus stops (it is necessary to replace damaged parts). Assuming this situation, a torque limiter is added to at least one of the gears that make up the gear train, and when excessive torque is applied, the torque limiter is activated to prevent excessive torque from being applied to the gear. In addition, it is required to prevent damage to other gears.
However, as described above, since the conventional torque limiter is relatively large and low in torque, it cannot be used as it is, and there is a strong demand for a torque limiter that is small and has a high set torque.
The present invention has been made to solve the above technical problems, and provides a torque limiter that is small and has a large set torque, and a rotating member that uses the torque limiter.
本発明者は、小型で設定トルクの高いトルクリミッタ機能を備えたギア等の回転部材を実現するために、摩擦面が円錐形の円錐クラッチが、比較的小さい軸方向に押し付けられる力で、大きいトルクを伝えることができることに着目し、この円錐クラッチをトルクリミッタに応用することを検討した。 In order to realize a rotating member such as a gear having a torque limiter function that is small and has a high set torque, the present inventor has a large conical clutch with a conical friction surface pressed by a relatively small axial direction. Focusing on the ability to transmit torque, we examined the application of this conical clutch to a torque limiter.
すなわち、本発明は、図1に示すように、円錐台形状の孔部1を有する外筒部材2と、この外筒部材2の孔部1に嵌合する内挿部材3と、前記外筒部材2の孔部1に前記内挿部材3を密接嵌合させる方向に押圧し且つ外筒部材2の軸方向長さ範囲内に配設される押圧手段4とを備えたことを特徴とするものである。
That is, as shown in FIG. 1, the present invention includes an outer cylinder member 2 having a truncated cone-shaped hole 1, an
このような技術的手段において、外筒部材2の外表面形状は、ギア等へ応用する観点からは円柱形状が好ましいが、これに制限されるものではなく、例えば四角形等であっても差し支えない。
また、外筒部材2の材質は、金属に限らず樹脂でもよい。
一方、内挿部材3は、回転する軸5を一体的に備える態様であってもよく、軸5を内挿部材3に装着固定してもよいし、内挿部材3の外部に軸5を設ける態様であっても差し支えない。
また、内挿部材3の材質は、外筒部材2の材質と同質であることが設定トルクを安定させる観点から好ましい。
In such technical means, the outer surface shape of the outer cylindrical member 2 is preferably a cylindrical shape from the viewpoint of application to a gear or the like, but is not limited thereto, and may be, for example, a quadrangle or the like. .
Further, the material of the outer cylinder member 2 is not limited to metal and may be resin.
On the other hand, the
Further, the material of the
更に、押圧手段4は、内挿部材3側に被締結部を有し、前記内挿部材3を外筒部材2に密接嵌合するように締結する締結部材を備えていることが、小型化の観点からも好ましい。
Further, the pressing means 4 has a fastened portion on the side of the
特に、本発明の好ましい態様としては、両端面から内方に向かい且つ同一中心軸に沿って次第に縮径する一対の円錐台状の孔部1を有する外筒部材2と、この外筒部材2の孔部1に両側から嵌合され且つ孔部1の一対の円錐面で挟み込み可能な一対の内挿部材3と、前記外筒部材2の孔部1に前記一対の内挿部材3を夫々密接嵌合させる方向に押圧する押圧手段4とを備えた態様が挙げられる。
In particular, as a preferred embodiment of the present invention, an outer cylinder member 2 having a pair of frustoconical hole portions 1 that are inward from both end faces and gradually reduce in diameter along the same central axis, and the outer cylinder member 2. A pair of
この場合、押圧手段4は、前記一対の内挿部材3の一方に被締結部を設け、他方に締結部材を設け、これらを所定の圧力で締結するようにした方が、設定トルクが安定するため好ましい。
また、押圧手段4は、前記一対の内挿部材3の一方に被締結部を設け、他方に締結部材を設け、これらを調節部材を介して締結するようにすることが、設定トルクを更に安定させる点で好ましい。
In this case, the pressing means 4 is provided with a fastened portion on one of the pair of
Further, the pressing means 4 is provided with a fastened portion on one of the pair of
そして、外筒部材2の両端面に肉抜き凹部を設け、設定トルクを調整することも可能である。尚、この肉抜き凹部を備えることで、外筒部材2の曲げ剛性が調整され、設定トルクが減少する。
また、この肉抜き凹部は、円周状に設けられることが好ましいが、回転部材の強度を確保する観点から適宜リブ等を設けても差し支えなく、また、円周状に複数の凹部を備えるものも含む。
ここで、本件のトルクリミッタをギア等に応用する観点からは、外筒部材2の周囲に回転伝達部を具備させることが好ましい。尚、この回転伝達部は、外筒部材2と一体に構成されてもよいし、外筒部材2とは別体に構成されていても差し支えない。
And it is also possible to adjust the set torque by providing a hollow recess on both end faces of the outer cylinder member 2. In addition, the bending rigidity of the outer cylinder member 2 is adjusted by providing this thinning recessed part, and setting torque reduces.
In addition, it is preferable that the hollow recess is provided in a circumferential shape, but a rib or the like may be provided as appropriate from the viewpoint of securing the strength of the rotating member, and a plurality of recesses are provided in the circumferential shape. Including.
Here, from the viewpoint of applying the torque limiter of the present case to a gear or the like, it is preferable to provide a rotation transmission portion around the outer cylindrical member 2. In addition, this rotation transmission part may be comprised integrally with the outer cylinder member 2, and may be comprised separately from the outer cylinder member 2.
本発明によれば、外筒部材の円錐台形状孔部に内挿部材の円錐面を密接嵌合させるようにすると共に、円錐面の角度を所定の角度範囲(1〜60°)で構成するようにしたため、軸方向長さに対する摩擦面が広がると共に、くさび効果による実効摩擦力が稼げるため、小型で設定トルクが大きなトルクリミッタの提供が可能となる。
特に、一対の内挿部材で外筒部材を挟み込む態様では、摩擦面がより広がるため、一層大きな設定トルクが得られる。また、一対の内挿部材を互いに締結し合うことで、締結による影響は摩擦面のみのため、設定トルクの調整が簡易化できる可能性がある。そのため、小型でより広範な設定トルクのトルクリミッタの提供が可能であり、効果的である。
更に、トルクリミッタの外周に回転伝達部を付与することで、小型で設定トルクの大きなトルクリミッタを内蔵した回転部材が提供可能となる。
According to the present invention, the conical surface of the insertion member is closely fitted to the truncated cone-shaped hole of the outer cylinder member, and the angle of the conical surface is configured within a predetermined angle range (1 to 60 °). As a result, the friction surface with respect to the length in the axial direction is widened, and an effective frictional force due to the wedge effect can be obtained. Therefore, it is possible to provide a torque limiter that is small and has a large set torque.
In particular, in a mode in which the outer cylinder member is sandwiched between the pair of insertion members, the friction surface is further expanded, and thus a larger set torque is obtained. In addition, by fastening the pair of insertion members to each other, the influence of the fastening is only the friction surface, so there is a possibility that the adjustment of the set torque can be simplified. Therefore, it is possible to provide a torque limiter having a small size and a wider range of set torque, which is effective.
Furthermore, by providing a rotation transmitting portion on the outer periphery of the torque limiter, it is possible to provide a rotating member that incorporates a torque limiter that is small and has a large set torque.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2は、本発明におけるトルクリミッタの実施の形態1が適用されたシート処理装置のシート搬送機構10を示す説明図である。
同図において、シート搬送機構10は、シートSの搬送経路等に使用される一対の搬送ロール11,12(具体的には駆動搬送ロール11、従動搬送路ロール12とで構成されている)と、駆動搬送ロール11側に装着され、外周にギア部を備えた搬送ギア13と、この搬送ギア13と噛合し、内部にトルクリミッタ20を備えた駆動伝達ギア30とで構成されている。
本例において、駆動伝達ギア30は、トルクリミッタ20の外周にギア部21aを一体的に形成したものである。
尚、トルクリミッタ20の中心には駆動軸23が装着されており、外部駆動源のモータ31によって駆動軸23を回転させることで、トルクリミッタ20を介して駆動伝達ギア30が回転するようになっている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
Embodiment 1
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the
In the figure, a
In this example, the
A
ここで、本件の特徴点であるトルクリミッタについて、図3(a)(b)を基に説明する。尚、図3(b)は図3(a)のDでの断面図である。
同図において、トルクリミッタ20は、円錐台形状の孔部を備えた外筒部材としてのアウタリング21(夫々A部及びB部の一対の円錐面を有している)と、この一対の円錐面に嵌合する円錐面を備えた内挿部材としての一対のインナリング22a,22bとを備えている。
また、この一対のインナリング22a,22bには、互いに締結可能となるように、夫々雄ねじ部若しくは雌ねじ部(C部に相当)を有している。本例では、インナリング22aには雄ねじ部を、インナリング22bには雌ねじ部を有している。
更に、一方のインナリング22aには、駆動軸23が装着されており、この駆動軸23の一部には、この駆動軸23がインナリング22aと空回りを防ぐためのDカット23aが施されている。
Here, the torque limiter, which is a feature point of the present case, will be described with reference to FIGS. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along D in FIG.
In the figure, a
Each of the pair of
Furthermore, a
本例におけるトルクリミッタ20は、アウタリング21の両端面側より駆動軸23を装着したインナリング22a及びもう一方のインナリング22bとを挿入し、アウタリング21の円錐面(A部及びB部の一対の円錐面)を挟み込み、アウタリング21の円錐面とインナリング22a,22bの円錐面とが、互いに密接嵌合するようにインナリング22a,22b同士をねじ締め締結する。
このとき、この締結には塑性域角度法による方式が採られており、所定の締め付けトルクで締め付けた後、例えば60°の角度を更に締め付けることで、締結部位が弾性域を超えて塑性域に達するため正確な締結が行われ、トルクリミッタ20としての設定トルクのばらつきが小さくなるようになっている。
In the
At this time, a method based on a plastic zone angle method is adopted for this fastening, and after fastening with a predetermined fastening torque, for example, by further fastening an angle of 60 °, the fastening portion exceeds the elastic region and becomes a plastic zone. Therefore, accurate fastening is performed, and variation in the set torque as the
そのため、本例におけるトルクリミッタ20は、アウタリング21の円錐面とインナリング22(22a,22b)の円錐面とを密接嵌合していることから、くさび効果が効き、設定トルクの大きいトルクリミッタ20が実現可能となる。また、一対のインナリング22を互いにねじ締め合うことで行っているため、設定トルクの調整も簡単にできると共に、調節部位もアウタリング21の軸長範囲内で行うことができるため、小型のトルクリミッタ20が実現可能となる。
For this reason, the
本例におけるトルクリミッタ20は、アウタリング21に加わる負荷が設定トルク以下(空転トルク以下)の場合は、インナリング22の回転に連れてアウタリング21も回転する。
そこで、アウタリング21に設定トルクを超える高負荷が加わると、円錐面でのアウタリング21とインナリング22とのすべりを生じて、インナリング22が空回りすることとなる。
In the
Therefore, when a high load exceeding the set torque is applied to the
ここで、上述のトルクリミッタ20を使用した場合の本実施の形態に係るシート搬送機構10の作動が具体的にどうなるかを、図2を基に説明する。
今、外部駆動源のモータ31からの駆動力によって、トルクリミッタ20の駆動軸23が回転し、インナリング22が図の実線矢印方向に回転している。
このとき、トルクリミッタ20の設定トルクによって、インナリング22とアウタリング21との間の円錐面では、すべりを生じないため、アウタリング21の回転方向はインナリング22と同じ方向(図の実線矢印方向)に回転する。
そして、このトルクリミッタ20の回転方向は、トルクリミッタ20のアウタリング21の外周に設けられたギア部21aによって、搬送ギア13側に伝達される。この搬送ギア13に伝達された回転力によって、駆動搬送ロール11が回転し、シートSを搬送するようになっている。尚、従動搬送ロール12は、駆動搬送ロール11に連動して回転するようになっている。
Here, the specific operation of the
Now, the
At this time, no slip occurs on the conical surface between the
The rotational direction of the
そこで、搬送ロールが稼働しているときに、仮に何らかのトラブルにより、搬送ロールに過負荷が加わると、搬送ギア13を経由してトルクリミッタ20にその力が加わり、トルクリミッタ20のアウタリング21には図のT2(破線矢印)で示されるトルクが加わることとなる。
このとき、このT2で示されるトルクが、トルクリミッタ20の設定トルク(図の破線矢印T1で示されるトルク)より大きくなると、トルクリミッタ20のアウタリング21とインナリング22との間の円錐面(摩擦面)が保持できず、この面でのすべりを発生し、アウタリング21の回転がインナリング22の回転方向と異なる方向に回転するようになる(駆動搬送ロール11が停止した場合は、アウタリング21も停止する)。
また、上述の過負荷の原因がなくなり、駆動搬送ロール11の動作が正常になると、アウタリング21のトルクT2が小さくなり、再びアウタリング21がインナリング22と同じ方向に回転を始めるようになる。
このような構成を採っていることから、搬送ギア13等の破損が防止できると共に、過負荷等の原因が除去された場合は自然に復旧することも可能である。
更に、円錐面を有するアウタリング21をインナリング22の円錐面で両側から挟み込み締め付けているため、本実施の形態のトルクリミッタ20が空回りした時にもギア部21aがぶれることが少ない。
Therefore, when the transport roll is in operation, if an overload is applied to the transport roll due to some trouble, the force is applied to the
At this time, when the torque indicated by T2 becomes larger than the set torque of the torque limiter 20 (torque indicated by the broken arrow T1 in the figure), the conical surface between the
Further, when the cause of the overload is eliminated and the operation of the
Since such a configuration is adopted, the
Furthermore, since the
このように、本実施の形態における駆動伝達ギア30は、内蔵するトルクリミッタ20が一対のインナリング22a,22bでアウタリング21を挟み込む構成を採っているため、側面等からのばね等による付勢手段を必要としないばかりか、アウタリング21の外周にギア部21aを備えた構成のため、小型のトルクリミッタ20を内蔵した小型の駆動伝達ギア30を実現できる。
本実施の形態では、トルクリミッタ20を内蔵した駆動伝達ギア30の例を示したが、駆動伝達ギア30に限らず、例えば、シート送り出し機構の駆動ロールとしてのリタードロールに、本件のトルクリミッタ20を備えることも可能であり、この場合、トルクリミッタ20をリタードロールの側端等に配設するようにすればよい。
更に、円錐面を両側に設け、互いに軸方向に押し合うように配設したことで、摩擦面が大きく取れると共に、くさび効果によって設定トルクを大きくすることができる。したがって、小型で設定トルクの大きなトルクリミッタ20を実現することが可能となる。
また、本実施の形態におけるトルクリミッタ20は小型な構成でできているため、シャフトなどの他部品に組み込むことも可能である。
As described above, the
In the present embodiment, an example of the
Furthermore, the conical surfaces are provided on both sides and arranged so as to push each other in the axial direction, so that a large friction surface can be obtained and the set torque can be increased by the wedge effect. Therefore, it is possible to realize a
In addition, since the
◎実施の形態2
図4(a)(b)は、本発明におけるトルクリミッタ内蔵の駆動伝達ギア30の実施の形態2の概要を示す説明図であり、(a)は断面図、(b)は部分拡大図である。
同図において、本実施の形態における駆動伝達ギア30に内蔵されるトルクリミッタ20は、実施の形態1のトルクリミッタ20と略同様に構成されているが、一対のインナリング22a,22bが締結されたときの空間(E部に相当)にスペーサ24(本例では複数のスペーサを使用している)が挟持されており、このスペーサ24を介して二つのインナリング22a,22bを締結し合うようになっている点が実施の形態1と異なる。
Embodiment 2
4 (a) and 4 (b) are explanatory views showing an outline of the embodiment 2 of the
In the figure, a
この空間(E部に相当)は、アウタリング21やインナリング22の部品加工のバラツキを吸収するために設けられるもので、ここにスペーサ24を挿入することで、インナリング22a,22bを締結し合う際の円錐面の軸方向長さが均一化でき、設定トルクが安定すると共に、スペーサ24を適宜選択することで、設定トルクの調整が容易になる。
This space (corresponding to the E portion) is provided to absorb variations in parts processing of the
◎実施の形態3
図5は、本発明におけるトルクリミッタ内蔵の駆動伝達ギア30の実施の形態3の概要を示す説明図である。
同図において、本実施の形態における駆動伝達ギア30に内蔵されるトルクリミッタ20は、実施の形態1のトルクリミッタ20と略同様に構成されているが、アウタリング21の両面に、円周状のスリット25を備えた点が実施の形態1と異なる。
このスリット25は、トルクリミッタ20の設定トルクを微調整するために設けたもので、アウタリング21を肉抜きすることによって、曲げ剛性が変化し、たわみが発生することから設定トルクが小さくなるようになっている。
尚、本例のトルクリミッタ20は、特に樹脂製(好ましくはポリアセタール樹脂:POM)の場合に実現し易い。
また、本例では、円周状にスリット25を備える態様を示したが、円周状に限らず、このスリット25内に適宜リブを設けることも可能である。更に、スリット25の代わりに適宜凹部を備える態様であってもよく、好ましくは円周状に備えるほうがよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of the third embodiment of the
In the figure, the
The
The
Moreover, although the aspect provided with the
◎実施の形態4
図6は、本発明におけるトルクリミッタ内蔵の駆動伝達ギアの実施の形態4の概要を示す説明図である。
同図において、本実施の形態における駆動伝達ギア30に内蔵されるトルクリミッタ20は実施の形態1におけるトルクリミッタ20と異なり、トルクリミッタ20の設定トルクを決定する円錐面を一つしか備えていない(A部の一箇所のみ)。
尚、実施の形態1と同様な構成要素には同符号を付し、その詳細な説明も省略する。
Embodiment 4
FIG. 6 is an explanatory view showing an outline of the fourth embodiment of the drive transmission gear with a built-in torque limiter according to the present invention.
In the same figure, unlike the
Components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is also omitted.
本実施の形態において、円錐面(A部に相当)を備えた孔部を有するアウタリング21には、一端に雄ねじ部(C部に相当)を備えた一つのインナリング22が嵌合されている。
また、インナリング22とアウタリング21との密接嵌合は、インナリング22の雄ねじ部に、ナット26を締結し、このナット26は図のF部でアウタリング21と密接するようになっている。このとき、ナット26の締結は、アウタリング21の軸方向長さを超えない範囲で行われている。
更に、インナリング22には駆動軸23が装着され、インナリング22と一体に回転するようになっている。
In the present embodiment, an
Further, in the close fitting of the
Further, a
本実施の形態において、設定トルクは円錐面(図のA部に相当)及びナット26とアウタリング21との接触面(図3のE部に相当)で決定されるが、F部はA部に比べ面積が狭く、くさび効果もないため、設定トルクはほぼ円錐面で決定されるようになる。
したがって、本実施の形態においても、トルクリミッタ20としての作動が可能となる。
In the present embodiment, the set torque is determined by the conical surface (corresponding to part A in the drawing) and the contact surface between the
Therefore, also in the present embodiment, the operation as the
本実施例でのトルクリミッタは、図3の構成を採って実施したもので、次のような設定トルクを得た。
本実施例では、インナリング及びアウタリングには、表面をバレル研磨した黄銅を使用し、φ20mm、幅10mm、円錐面の角度5°(軸方向に対し)、スペーサとして黄銅の平ワッシャ0.1mm厚を3枚使用したトルクリミッタを作製した。
そして、二つのインナリングの締結は、スペーサを介して塑性域角度法によって行い、ねじ部の摩擦係数の影響等を排除するようにしている。
その結果、設定トルク(回転トルク)が980mN・m(約10kgf・cm)のトルクリミッタを実現した。
The torque limiter in the present embodiment was implemented by adopting the configuration of FIG. 3, and the following set torque was obtained.
In this embodiment, the inner ring and the outer ring use brass whose surface is barrel-polished, φ20 mm,
Then, the two inner rings are fastened by a plastic zone angle method via a spacer to eliminate the influence of the friction coefficient of the screw portion.
As a result, a torque limiter with a set torque (rotational torque) of 980 mN · m (about 10 kgf · cm) was realized.
本実施例では、インナリング及びアウタリングとして黄銅を切削したままでは、切削面での摩擦性能が不安定となることから、バレル研磨を施したものを使用したが、例えば、ブラスト処理を施したり、テフロン(登録商標)コーティング等を施したり、潤滑油を施すことで、性能の安定化を図ることも可能である。
また、本例では、インナリング及びアウタリングとして黄銅を使用したが、例えば、鋳鉄を使用することでもよいし、樹脂を使用しても差し支えない。また、設定トルクは、円錐面の角度(軸方向からの傾斜角)及び材質等によって適宜設定されるようになっている。
In this example, if the brass was cut as the inner ring and the outer ring, the friction performance on the cutting surface became unstable, so that barrel-polished ones were used. It is also possible to stabilize the performance by applying a Teflon (registered trademark) coating or by applying a lubricating oil.
In this example, brass is used for the inner ring and the outer ring. However, for example, cast iron may be used, or a resin may be used. The set torque is appropriately set according to the angle of the conical surface (inclination angle from the axial direction), the material, and the like.
1…孔部,2…外筒部材,3…内挿部材,4…押圧手段,5…軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hole part, 2 ... Outer cylinder member, 3 ... Insertion member, 4 ... Pressing means, 5 ... Shaft
Claims (7)
この外筒部材の孔部に嵌合する内挿部材と、
前記外筒部材の孔部に前記内挿部材を密接嵌合させる方向に押圧し且つ外筒部材の軸方向長さ範囲内に配設される押圧手段とを備えたことを特徴とするトルクリミッタ。 An outer cylinder member having a frustoconical hole,
An insertion member that fits into the hole of the outer cylinder member;
A torque limiter comprising: pressing means that presses in a direction in which the insertion member is closely fitted into the hole of the outer cylinder member and is disposed within the axial length range of the outer cylinder member. .
押圧手段は、内挿部材側に被締結部を有し、
前記内挿部材を外筒部材に密接嵌合するように締結する締結部材を備えていることを特徴とするトルクリミッタ。 The torque limiter according to claim 1,
The pressing means has a fastened portion on the insertion member side,
A torque limiter, comprising: a fastening member that fastens the inner insertion member so as to closely fit the outer cylinder member.
この外筒部材の孔部に両側から嵌合され且つ孔部の一対の円錐面で挟み込み可能な一対の内挿部材と、
前記外筒部材の孔部に前記一対の内挿部材を夫々密接嵌合させる方向に押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とするトルクリミッタ。 An outer cylinder member having a pair of frustoconical hole portions that are inward from both end faces and gradually reduce in diameter along the same central axis;
A pair of insertion members fitted into the hole of the outer cylinder member from both sides and sandwiched between the pair of conical surfaces of the hole;
A torque limiter comprising pressing means for pressing the pair of insertion members in close contact with the holes of the outer cylinder member.
押圧手段は、前記二つの内挿部材の一方に被締結部を設け、他方には前記被締結部に締結可能な締結部を設け、これらを内挿部材の円錐面に対する所定の圧力で締結するようにしたことを特徴とするトルクリミッタ内蔵の回転部材。 The torque limiter according to claim 3,
The pressing means is provided with a fastened portion on one of the two insertion members, and a fastening portion that can be fastened on the fastened portion on the other, and fastens them with a predetermined pressure against the conical surface of the insert member. A rotating member with a built-in torque limiter, characterized in that
押圧手段は、前記二つの内挿部材の一方に被締結部を設け、他方に前記被締結部に締結可能な締結部を設け、これらを調節部材を介して締結するようにしたことを特徴とするトルクリミッタ。 The torque limiter according to claim 3,
The pressing means is characterized in that a fastened portion is provided in one of the two insertion members, a fastening portion that can be fastened to the fastened portion is provided in the other, and these are fastened via an adjusting member. Torque limiter.
外筒部材は、その両端面に肉抜き凹部を有していることを特徴とするトルクリミッタ内蔵の回転部材。 The torque limiter according to claim 3,
A rotating member with a built-in torque limiter, characterized in that the outer cylinder member has thinned recesses on both end faces thereof.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220115321A (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-17 | 이세인 | Gear Device with Shock Absorbing |
| CN116648568A (en) * | 2020-12-24 | 2023-08-25 | 株式会社爱信福井 | torque limiter |
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2003
- 2003-09-10 JP JP2003318884A patent/JP2005083540A/en active Pending
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