JPH0450513A - トルクリミツタ - 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］ 本発明は永久磁石の磁気回路中に形成された空隙に磁性
粉体を封入して入力側の回転を永久磁石で磁化された磁
性粉体を介し出力側へ伝達し、磁性粉体を剪断する負荷
が出力側に作用したときに回転トルクの伝達が遮断され
るトルクリミッタに関するものである。

〔従来の技術］ 従来、この種のトルクリミッタとしては、例えば実開昭
５８−１８７６２５号公報に開示されているものが知ら
れている。このトルクリミッタは、ステンレススチール
等の非磁性材からなる回転軸を備えており、この回転軸
には、一対の磁性板で挟持された永久磁石が嵌合固定さ
れている。そして、これら磁性板と永久磁石とは、回転
軸上に軸受を介し嵌合されたケースとサイドカバーとで
外部との間を遮断されており、磁性板とケースとの間に
形成された環状空隙内には、磁性粉体が封入されている
。

このように構成されていることにより、回転軸が回転す
ると、永久磁石で磁化された磁性粉体を介して磁気結合
されたケースが回転し、回転中にケースに所定以上の負
荷が加わると、永久磁石で磁化された磁性粉体が剪断さ
れるので、回転軸が空転してケースが停止状態になる。

しかしながら、このような従来のトルクリミッタは、上
記のように回転軸上に軸受を介してケースとサイドカバ
ーとを支持させた構造であり、さらにこれらのケースと
サイドカバーとの軸方向への移動をスナップリングで規
制したものであるために、組立工数が多く掛かり、製作
費が嵩むばかりでなく、軽量、小形なトルクリミッタを
安価に提供できないという問題がある。

そこで、このような問題点を解決したトルクリミッタと
して実開昭６３−１０４７２９号公報に開示されている
トルクリミッタが提案されている。

このトルクリミッタは、樹脂材製回転軸を備えていて、
この回転軸上には永久磁石が嵌合固定されており、同じ
くこの回転軸上には、永久磁石の両端面に当接する円筒
状のボスを有し外周部間を円筒状のケースで連結された
一対の樹脂材製サイドカバーが、回動自在に嵌合されて
いる。なお、回転軸は永久磁石をインサートして一体成
形してもよいと説明されている。

このように構成されていることにより、永久磁石とケー
スとの間に磁性粉体を封入すると、前記トルクリミッタ
と同様に作動し、これよりも組立工数が少なく軽量小形
なトルクリミッタを安価に提供することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、実開昭５８−１８７６２５号公報に開示
されているトルクリミッタのように、回転軸を樹脂材性
回転軸としたトルクリミッタにおいては、ケースやサイ
ドカバーの回転軸との摺動面積を大きくするために、ケ
ースやサイドカバーを形成する円板部の肉厚を大きくし
たり、円筒状ボスを設けたりしなければならないので、
加工費の低減がさほど期待できないし、また、ケースと
サイドカバーとの重量が大きいと、このサイドカバーと
樹脂材製の回転軸との摺動抵抗が大きくなり、例えば複
写機の紙送り機構等に組込まれる低トルク設定のトルク
リミッタの場合には、この摺動抵抗により設定トルクが
ばらついてしまうという品質上の問題が生じる。

さらに、実開昭６３−１０４７２９号公報に開示されて
いるトルクリミッタきょうに、ケースの両端に樹脂材製
のサイドカバーを嵌合固着した構造であると、組立前の
段取りとして円筒状ケースの一方にサイドカバーを固着
しておく必要があって製作が難しいばかりでなく、磁性
粉体を封入したのち他方のサイドカバーを円筒状ケース
の他端に固着するときに、この固着のための接着剤がケ
ース内に入って磁性粉体の固まりができ、トルクリミッ
タの作動特性が低下するなどの問題点があって、生産性
１品質の面でそのま＼採用できない。

一方、回転軸と永久磁石とをインサート成形する場合、
単に永久磁石の内周面と回転軸の外周面とを固着するだ
けであるからこれらの部材を強固に一体化することがで
きないという問題がある。

本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、製作が
容易で品質上の信転性がよい軽量、小形で安価なトルク
リミッタを提供することを第１の目的とし、また、回転
軸と永久磁石とを強固に一体化してインサート成形する
ことを可能にしたトルクリミッタを提供することを第２
の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１の目的を達成するために本発明では、サイドカバー
で支持された円筒状磁性材製ケースの内周面とその中心
部を貫通する回転軸との間に永久磁石とこの永久磁石で
磁化された磁性粉体とが配設されたトルクリミッタにお
いて、円筒形磁性管の一端を絞り加工して小径円筒部と
することにより前記ケースを形成し、その大径開口端を
前記サイドカバーで支持させるとともに、前記小径円筒
部を前記回転軸に回動自在に嵌合させた。

また、第２の目的を達成するために本発明では、サイド
カバーで支持された円筒状磁性材製ケースの内周面とそ
の中心部を貫通する回転軸との間に永久磁石とこの永久
磁石で磁化された磁性粉体とが配設されたトルクリミッ
タにおいて、前記回転軸に鍔部を形成してこの鍔部で挟
持させた永久磁石と前記回転軸とを一体的にインサート
成形した。

〔作　用］ 回転軸が回転すると、磁性粉体を介して磁気結合された
ケースが回転し、回転中、ケースに所定以上の負荷が加
わると、磁気粉体が剪断されるので、回転軸が空転して
ケースが停止する。

このようなトルクリミッタにおいては、ケースを絞り加
工して開口端をサイドカバーで支持させたので、加工が
容易である。

また、回転軸に形成した一対の鍔部で永久磁石を挟持し
て回転軸と永久磁石とを一体的にインサート成形したこ
とにより、加工が容易であるとともに、回転軸と永久磁
石とが強固に一体化される。

〔実施例］ 第１図ないし第４図は本発明に係るトルクリミッタを複
写機の紙送り装置に実施した例を示し、第１図はその正
面図、第２図は第１図の■−■断面図、第３図（ａ）は
回転軸の正面図、第３図（ｂ）は同じく側面図、第４図
はスペーサの正面図である。

図において、全体を符号ｌで示すトルクリミッタは、樹
脂材により鍔２ａを有する円筒状の回転軸２を備えてお
り、この回転軸２には、一対の溝２ｂと鍔２ａから突出
する一対の突起２Ｃとが設けられている。この回転軸２
は、複写機の紙送り装置内に設けられた回転軸３に嵌合
されており、回転軸３を貫通するノックビン４を溝２ｂ
と係合させることにより、回転軸３に対し回り止めされ
ている。

回転軸２上には、軸方向に着磁された互いに磁性を異に
する一対の円板状永久磁石５ａ、５ｂがこれに固着され
た磁性板６ａ、６ｂと６ｃ、６ｄで挟持されて固定され
ており、磁性板６ａには、前記回転軸２の突起２ｃが圧
入される孔が穿設されている。また、磁性板６ｄには、
回転軸２上に固定された樹脂材製スペーサ７の突起７ａ
が圧入される孔が穿設されている。

さらに、回転軸２の一端には、円筒部８ａと、その外周
に形成された一対の係止溝８ｂと、円筒部８ａの側面か
ら突出する複数個の突起８Ｃとで一体形成された樹脂材
製のサイドカバー８が固定されており、このサイドカバ
ー８の円筒部８ａには、磁性管を深絞り加工してなる段
付き円筒状のケース９に形成された円筒部９ａが圧入さ
れている。ケース９は磁路となる円筒部９ａと、回転軸
２の摺動面となるボス部９ｂと、これらを連結する円板
部９Ｃとで一体形成されており、その開口端に形成され
た係止片９ｄには、前記サイドカバー８の係止溝８ｂが
圧入されている。また、サイドカバー８の突起８Ｃは、
図示しないスナップリング等で軸方向への移動を規制さ
れた歯車ｌＯの溝１０ａに圧入されており、サイドカバ
ー８は、ケース９の係止片９ｄの端部をかしめることに
より、抜は止めされている。第１図に符号Ａで示すもの
はこのかしめ部である。

そして、ケース９の円筒部９ａと、磁性板６３〜６ｄと
の間に形成された環状空隙には、磁性粉体１１が封入さ
れており、また、永久磁石５ａ。

５ｂの外周面には、磁性粉体１１が永久磁石５ａ。

５ｂの外側に分布しないようにする非磁性部材１２が巻
かれている。

以上のように構成されたトルクリミッタの動作を説明す
る。永久磁石５ａ、５ｂの磁束が永久磁石５ａ、５ｂ−
磁性板６ａ〜６ｄ　　　Ｎ性粉体１１−ケース９の円筒
部９ａ−磁性粉体１１磁性板６ａ〜６ｂを磁気回路とし
て流れ、磁性粉体１１を磁性板６ａ〜６ｄとケース９の
円筒部９ａ内で鎖状に磁化連結しているので、複写機の
モータが回転すると、この回転が回転軸３トルクリミッ
タ１−歯車ｌＯという径路で歯車ＩＯに伝達されるので
、カセット内のコピー用紙が本体内へ送られる。

ここで、コピー用紙が２枚送りされたり紙が詰まったり
して歯車１０例の負荷が所定の負荷よりも大きくなると
、この過負荷により歯車１０側が制動されトルクリミッ
タ１内の磁性粉体１１が剪断されるので、回転軸２が空
転してケース９が停止状態になる。

以上のように動作するトルクリミッタにおいては、ケー
ス９を、磁性管を絞り加工することにより形成したので
、製作が容易であり、また、ケース９の重量を軽くする
ことができるので、回転軸２とケース９との摺動抵抗が
小さい。さらに、ケース９とサイドカバー１０との固着
のために接着剤が使われていないので、接着剤が空隙内
へ流れ込んで磁性個体１１を固化させるというようなこ
とがない。

第５図および第６図は本発明の他の実施例を示し、第５
図はトルクリミッタの縦断面図、第６図は第５図のＶｌ
−Ｖｌ断面図である。図において、全体を符号２１で示
すトルクリミッタは、樹脂材により円筒状に形成された
回転軸２２を備えていて、この回転軸２２は、複写機の
紙送り装置内に設けることにより、回転軸２３に対し回
り止めされている。回転軸２２の外周面には、磁性材で
形成された内極部材としてのボス２４が圧入固定されて
おり、ポス２４の外周面を円周方向に等分する位置に形
成された複数個の谷溝には、永久磁石２５が磁性を交互
に違えてそれぞれ放射状に固着されている。そして、こ
れらボス２４と永久磁石２５との両側には、樹脂材で形
成された一対のホルダ２６が、永久磁石２５の磁極面２
５ａを外部に露呈させて嵌合固着されている。

さらに、回転軸２２の一端には、円板部２７ａと、その
外周から突出する複数個のＵ字状係止片２７ｂと、円板
部２７ａの側面から突出する複数個の突起２７ｃとで一
体形成された樹脂材製のサイドカバー２７が固定されて
おり、このサイドカバー２７の係止片２７ｂには、磁性
管を絞り加工してなる段付き円筒状のケース２８に形成
された係止部２８ａが、嵌合されている。ケース２８は
磁路となる円筒部２８ｂと、回転軸２２の摺動面となる
ポス部２８ｃと、これらを連結する円板部２８ｄとで一
体形成されており、サイドカバー２７の突起２７ｃは、
図示しないスナップリング等で軸方向への移動を規制さ
れた歯車２９の溝２９ａに圧入されている。そして、ケ
ース２８の円筒部２８ｂと、永久磁石２５の磁極面２５
ａとの間に形成された環状空隙には、磁性粉体３０が封
入されている。

以上のように構成されていることにより、永久磁石２５
の磁束が、永久磁石２５−磁性粉体３〇−永久磁石２５
−ポス２４を磁気回路として流れるので、前記実施例と
同様に動作するとともに、同様な効果が得られる。

第７図は請求項２に記載されたトルクリミッタの実施例
であって、上半部を破断して示す回転軸およびこの回転
軸と一体成形された永久磁石の正面図である０図におい
て、トルクリミッタ１Ａは樹脂材により円筒状に形成さ
れ外周面から突出する３個のＪＩＦ３１ａ、３１ｂ、３
１ｃを有する回転軸３１を備えていて、この回転軸３１
は、複写機の紙送り装置内に設けられた図示しない駆動
側回転軸に嵌合されており、この駆動側回転軸を貫通す
るノックピンを溝３１ａと係合させることにより、駆動
側回転軸に対し回り止めされている。

そして、この回転軸３１の成形に際しては、その鍔３１
ａ、３１ｂ間に配設された環状の永久磁石３２とこれを
挟持する環状の磁性板３４，３５、および鍔３１ｂ、３
１ｃ間に配設された環状の永久磁石３３とこれを挟持す
る環状の磁性板３６３７とは、１回の成形により同時に
インサート成形されている。そしてこのインサート成形
に際しては、回転軸３１の鍔３１ａ、３１ｂ　　３１ｃ
となる樹脂の一部が、磁性板３４〜３７の孔に流れ込ん
で固化するので、回転軸３１と磁性板３４〜３７および
永久磁石３２．３３が強固に一体化される。

このように構成されて駆動側回転軸に固定された回転軸
３１等の一体成形部材は、第２図に示す実施例と同じよ
うにサイドプレート８と絞り加工されたケース９とで外
部と遮断され、永久磁石３２．３３とケース９との間の
空隙には磁性粉体が封入される。

以上のように構成されていることにより、前記実施例と
同様に動作するとともに、同様な効果が得られる。

第８図は請求項２に記載されたトルクリミッタの他の実
施例を示すトルクリミッタの縦断面図であって、本実施
例において、全体を符号２１Ａで示すトルクリミッタは
、樹脂材により円筒状に形成された回転軸４２を備えて
おり、この回転軸４２は、複写機の紙送り装置内に設け
られた回転軸４３に嵌合されており、回転軸４３を貫通
するノックビン４４を溝４２ａと係合させることにより
、回転軸４３に対し回り止めされている。回転軸４３の
外周面には、一対の鍔４２ａ、４２ｂが突設されており
、これらの鍔４２ａ、４２ｂ間には、永久磁石４５とこ
れを支承する環状のポス４６とが挟持されており、これ
ら永久磁石４５とボス４６とは、回転軸４２と１回の成
形により同時にインサート成形されている。その他の構
成は第５図および第６図に示す実施例と同構成であるか
らこれと同符号を付してその説明を省略する。

このように構成されていることにより、その動作は第５
図および第６図に示す実施例と同じであり、同様の効果
が得られる。

（発明の効果］ 以上の説明により明らかなように本発明によればサイド
カバーで支持された円筒状磁性材製ケースの内周面とそ
の中心部を貫通する回転軸との間に永久磁石とこの永久
磁石で磁化された磁性粉体とが配設されたトルクリミッ
タにおいて、円筒形磁性管の一端を絞り加工して小径円
筒部とすることによりケースを形成し、その大径開口端
をサイドカバーで支持させるとともに、小径円筒部を前
記回転軸に回動自在に嵌合させたことにより、加工が容
易になり製作費を節減することができるとともに、安定
した設定トルクと作動特性が得られ、軽量で小形のトル
クリミッタを安価に提供することができる。また、回転
軸とケースとの摺動抵抗が小さいので、設定トルクのば
らつきを小さくすることができてトルクリミッタの機能
が向上するとともに、ケースとサイドカバーとの固着に
接着剤を用いないので、磁性粉体が固まることがなく良
好な作動特性を維持することができる。

さらに請求項２記載の発明においては、回転軸に鍔部を
形成してこの鍔部で挟持させた永久磁石と前記回転軸と
を一体的にインサート成形したことにより、加工費が！
ｆｆ滅され、高トルク用のトルクリミッタを提供するこ
とが可能になるとともに、永久磁石の磁極部のみが樹脂
体から露呈する構造となり、永久磁石の漏洩磁気回路が
形成されにくく、この永久磁石を有効に使うことができ
るとともに、磁性粉体の分布が広がることがなく、設計
上期待される設定トルクをより近似して得られ、優れた
品質上の効果を有するトルクリミッタを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は請求項１記載の発明に係るトルク
リミッタの実施例を示し、第１図はその正面図、第２図
は第１図の■−■断面図、第３図（ａ）は回転軸の正面
図、゛第３図山）は同じく側面図、第４図はスペーサの
正面図、第５図および第６図は本発明の他の実施例を示
し、第５図はトルクリミッタの縦断面図、第６図は第５
図のＶｌ−Ｖｌ断面図、第７図および第８図は請求項２
記載の発明に係るトルクリミッタの実施例を示し、第７
図は上半部を破断して示す回転軸およびこの回転軸と一
体成形された永久磁石の正面図、第８図は本発明の他の
実施例を示すトルクリミッタの縦断面図である。 １、ＩＡ、２１．２１Ａ・・・・トルクリミッタ、２・
・・・回転軸、５ａ、５ｂ・・・・永久磁石、６ａ、６
ｂ、６ｃ、６ｄ−＝ｍ性板、８・・・・サイドカバー、
８ｂ・・・・係止片、９・・・・ケース、９ａ・・・・
円筒部、９ｂ・・・・ボス部、９ｄ・・・・溝、１１・
・・・磁性粉体、２２・・・・回転軸、２５・・・・永
久磁石、２７・・・・サイドカバー、２７ｂ・・・・係
止片、２８・・・・ケース、２８ａ・・・・係正部、３
１−・−−回転軸、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ・・・・鍔
、３２．３３・・・・永久磁石、３４，３５．３６．３
７・・・・磁性板、４２・・・・回転軸、４５・・・・
永久磁石。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サイドカバーで支持された円筒状磁性材製ケース
   の内周面とその中心部を貫通する回転軸との間に永久磁
   石とこの永久磁石で磁化された磁性粉体とが配設された
   トルクリミッタにおいて、円筒形磁性管の一端を絞り加
   工して小径円筒部とすることにより前記ケースを形成し
   、その大径開口端を前記サイドカバーで支持させるとと
   もに、前記小径円筒部を前記回転軸に回動自在に嵌合さ
   せたことを特徴とするトルクリミッタ。
2. （２）サイドカバーで支持された円筒状磁性材製ケース
   の内周面とその中心部を貫通する回転軸との間に永久磁
   石とこの永久磁石で磁化された磁性粉体とが配設された
   トルクリミッタにおいて、前記回転軸に鍔部を形成して
   この鍔部で挟持させた永久磁石と前記回転軸とを一体的
   にインサート成形したことを特徴とするトルクリミッタ
   。