JPH0452491Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0452491Y2 JPH0452491Y2 JP1985047752U JP4775285U JPH0452491Y2 JP H0452491 Y2 JPH0452491 Y2 JP H0452491Y2 JP 1985047752 U JP1985047752 U JP 1985047752U JP 4775285 U JP4775285 U JP 4775285U JP H0452491 Y2 JPH0452491 Y2 JP H0452491Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- relative rotation
- spring
- holder
- engagement recess
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Transmission Devices (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本考案は、過負荷による装置の損傷等を防止す
るために各種の動力伝達系等に介設して使用され
るボール着脱式のトルクリミツタに関するもので
ある。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a ball-removable torque limiter that is used in various power transmission systems to prevent damage to equipment due to overload. It is something.
[従来の技術]
従来のボール着脱式トルクリミツタとしては、
例えば、第2図に示すようなものがある。すなわ
ち、このトルクリミツタは、軸心を一致させて相
対回転可能に嵌合させた対をなす相対回転要素
a,bと、一方の相対回転要素aの前記軸心と直
交する端面cに開口させた係合凹部dと、他方の
相対回転要素bの前記係合凹部dに対応する部位
に貫設したボール保持孔eと、このボール保持孔
eに収容され前記係合凹部d方向に進退可能なボ
ールfと、このボールfの後方に位置させて前記
一方の相対回転要素aに軸心方向にスライド可能
に外嵌したスライドgと、このスライダgの前端
面部に保持されて前記ボールfに添接するスラス
トベアリングhと、前記スライダgの後端部に設
けた保持孔iに収容されその伸長力で該スライダ
gを前方へ付勢して前記ボールfを前記係合凹部
dに弾性係合させるコイルスプリングjとを具備
してなる。[Conventional technology] Conventional ball removable torque limiters include:
For example, there is one shown in FIG. That is, this torque limiter has a pair of relative rotation elements a and b that are fitted for relative rotation with their axes aligned, and an end face c of one relative rotation element a that is perpendicular to the axis. an engaging recess d, a ball holding hole e provided through a portion of the other relative rotation element b corresponding to the engaging recess d, and a ball holding hole e that is accommodated in the ball holding hole e and is movable in the direction of the engaging recess d. A ball f, a slide g positioned behind the ball f and externally fitted onto the one relative rotation element a so as to be slidable in the axial direction, and a slide g held on the front end surface of the slider g and attached to the ball f. The ball f is accommodated in a holding hole i provided at the rear end of the slider g, and its extension force urges the slider g forward to cause the ball f to be elastically engaged with the engagement recess d. It is equipped with a coil spring j.
[考案が解決しようとする問題点]
ところが、前記のようにコイルスプリングiを
用いたものは、スプリング自体が嵩高なものにな
る上に、強力な付勢力を発揮させるのが難かし
く、例えば、小型かつ軽量でしかも高いリリーズ
トルクが要求される航空機搭載用のトルクリミツ
タ等として用いるには不向きである。また、従来
のものは、前記スライダgに、スラストベアリン
グhを保持するベアリングホルダとしての役割と
嵩高なコイルスプリングjを保持するスプリング
ホルダとしての役割りとを兼任させているので、
このスライダgが大きなものにならざるを得な
い。そのため、前記両相対回転要素a,b間に設
定値以上のトルクが作用してこれら両要素a,b
が相対回転を開始した際に、換言すれば、ボール
fが係合凹部dから外れ再び隣りの係合凹部dに
落ち込むという動作を繰り返すリリーズ時に、前
述した大形のスライダgが激しく軸心方向に進退
する。そのため、リリーズ時の摩擦摺動面積が大
きく、摩耗による経年変化によりリリーズトルク
が低下し易いという問題がある。[Problems to be solved by the invention] However, in the case of using the coil spring i as described above, the spring itself is bulky and it is difficult to exert a strong urging force. It is not suitable for use as an aircraft-mounted torque limiter, etc., which is small and lightweight and requires high release torque. Furthermore, in the conventional slider g, the slider g serves both as a bearing holder that holds the thrust bearing h and as a spring holder that holds the bulky coil spring j.
This slider g has to be large. Therefore, a torque greater than the set value acts between the two relative rotation elements a and b, and these two elements a and b
When the ball f starts relative rotation, in other words, when the ball f disengages from the engagement recess d and repeats the action of falling back into the adjacent engagement recess d, the aforementioned large slider g violently rotates in the axial direction. advance and retreat. Therefore, there is a problem that the frictional sliding area at the time of release is large, and the release torque is likely to decrease due to aging due to wear.
また、このものは、スライダgが回転可能であ
るため、前述したリリーズ時にこのスライダgに
回転方向の位置ずれが生じ易い。そのため、この
スライダgに保持されたコイルスプリングiがね
じれて該スプリングiの付勢力が変化することが
あり、それによつてリリーズ設定トルクが変動す
るという不安定さもある。しかも、従来のもの
は、係合凹部dを有する一方の相対回転要素aの
外周に、ボール保持孔eを有する他方の相対回転
要素bを、軸受ブツシユを介して回転可能に嵌合
させるとともに、この相対回転要素bの外周に、
スライダgをスライドおよび回転可能に嵌合させ
ている。そのため、両相対回転要素a,b間に
は、共通の軸心回りに相対回転するための自由度
しか許容されていない。したがつて、両相対回転
要素a,bを所要の動力伝達系に介在させる際の
いわゆる組付け自由度が低く、組み込み部分の部
品に高い寸法精度が要求されることになる。 In addition, since the slider g is rotatable in this device, the slider g is likely to be displaced in the rotational direction at the time of release as described above. Therefore, the coil spring i held by the slider g may be twisted and the biasing force of the spring i may change, causing instability in that the release setting torque fluctuates. Moreover, in the conventional one, the other relative rotation element b having the ball holding hole e is rotatably fitted to the outer periphery of one relative rotation element a having the engagement recess d via a bearing bush. On the outer periphery of this relative rotation element b,
A slider g is fitted so as to be slidable and rotatable. Therefore, only a degree of freedom is allowed between the relative rotation elements a and b for relative rotation around a common axis. Therefore, the so-called degree of freedom in assembling the relatively rotating elements a and b in a required power transmission system is low, and high dimensional accuracy is required for the parts to be assembled.
このような不具合に対処することができるよう
にしたものとして、例えば、特公昭55−21895号
公報に示されるように、一方の相対回転要素に対
して、他方の相対回転要素が一定範囲内で首を振
ることができるようにしたものがある。すなわ
ち、このものは、鉛直回転軸の外周に軸装される
第1の相対回転要素と、前記回転軸の外周囲に遊
嵌されその内周に部分円筒状をなす複数の係合凹
部を有した下向きカツプ状の第2の相対回転要素
とを具備している。そして、第1の相対回転要素
の前記第2の相対回転要素内に位置する部位に、
下方に開放された複数のボール保持溝を有するボ
ールホルダを一体に設け、これら各ボール保持溝
に前記係合凹部に係合可能なボールをそれぞれ径
方向に出没可能に保持させている。各ボールは、
テーパースラストリングに形成した斜め上方を向
くテーパー面上に転接させてあり、このテーパー
スラストリングをスプリングにより上方に弾性付
勢することによつて、各ボールの外方端部分を第
2の相対回転要素の内周に設けた係合凹部に係合
させるようになつている。 For example, as shown in Japanese Patent Publication No. 55-21895, it is possible to deal with such problems by adjusting the relative rotational element of one relative rotational element to the other relative rotational element within a certain range. There is one that allows you to shake your head. That is, this device has a first relative rotation element mounted on the outer periphery of the vertical rotation shaft, and a plurality of engagement recesses that are loosely fitted around the outer periphery of the rotation shaft and have a partially cylindrical shape on the inner periphery. and a downward cup-shaped second relative rotation element. and a portion of the first relative rotation element located within the second relative rotation element,
A ball holder having a plurality of ball holding grooves open downward is integrally provided, and each ball holding groove holds a ball that can be engaged with the engagement recess so as to be retractable in the radial direction. Each ball is
The tapered thrust ring is in rolling contact with the tapered surface facing diagonally upward, and by elastically biasing the tapered thrust ring upward with a spring, the outer end portion of each ball is connected to the second relative. It is adapted to be engaged with an engagement recess provided on the inner periphery of the rotating element.
しかして、このような構成のものであれば、常
時は、複数のボールを介して両相対回転要素間で
動力の伝達が行われるが、その伝達トルクが予め
設定したリリーズトルクを上回ると、各ボールが
スプリングの付勢力に抗しテーパースラストリン
グを押し下げながら内方に移動し、係合凹部から
外れることになる。 With such a configuration, power is normally transmitted between the two relatively rotating elements via the plurality of balls, but if the transmitted torque exceeds the preset release torque, each The ball moves inward while pushing down the tapered thrust ring against the biasing force of the spring, and is disengaged from the engagement recess.
ところが、このような構成のものは、スプリン
グの押圧力の一部、すなわち、テーパースラスト
リングのテーパー面における水平方向分力のみに
よつて、ボールを係合凹部に押入させるようにな
つているため、リリーズトルクを高く設定するに
は、大きなスプリング力が必要になるという問題
がある。また、前記テーパー面における鉛直方向
分力は、各ボールをボール保持溝の天井面に常時
押付ける力として作用するので、その天井面に磨
耗が生じて、設定リリーズトルクに経年変化が発
生し易い。しかも、このようなものは、押圧力の
方向を途中で変換する必要から部品点数が多くな
る欠点がある上に、前記ボール保持溝の天井面の
高さ位置が一定していないと、各ボールの外方へ
の付勢力に大きな差が発生し、所期のリリーズト
ルクが得られなくなる。そのため、部品加工に高
い精度が要求される。 However, with this configuration, the ball is pushed into the engagement recess only by a portion of the spring's pressing force, that is, by the horizontal component force on the tapered surface of the tapered thrust ring. There is a problem in that setting a high release torque requires a large spring force. In addition, the vertical force on the tapered surface acts as a force that constantly presses each ball against the ceiling surface of the ball holding groove, so the ceiling surface is likely to wear out and the set release torque will change over time. . Moreover, such a device has the disadvantage that the number of parts increases because it is necessary to change the direction of the pressing force midway through, and if the height position of the ceiling surface of the ball holding groove is not constant, each ball A large difference occurs in the outward biasing force, making it impossible to obtain the desired release torque. Therefore, high precision is required in parts processing.
また、このような構成のものは、前記係合凹部
が上下に伸びる溝状をなしているため、各ボール
がそれら係合凹部から外れない範囲で、第2の相
対回転要素を、第1の相対回転要素に対して首振
り動作させることが可能であり、組付け自由度を
確保することができるが、その場合に、最も重大
な問題が発生する。すなわち、このようもので
は、第2の相対回転要素を傾動させた際に、第1
の相対回転要素の軸心と各ボールとの距離が変化
することになり、リリーズトルクが不当に変動し
てしまう。そのため、組付け自由度を向上させた
ために、性能の安定性が損なわれるという問題が
発生する。 In addition, in such a configuration, since the engagement recesses have a groove shape that extends vertically, the second relative rotation element is moved from the first relative rotation element to the extent that each ball does not come off from the engagement recesses. Although it is possible to perform a swinging motion with respect to the relative rotation element, and the degree of freedom of assembly can be ensured, the most serious problem occurs in this case. That is, in such a device, when the second relative rotation element is tilted, the first
The distance between the axis of the relative rotation element and each ball changes, and the release torque changes unduly. Therefore, a problem arises in that performance stability is impaired even though the degree of freedom in assembly is improved.
本考案は、このような問題点を確実に解消する
ことを目的としている。 The present invention aims to reliably solve such problems.
[問題点を解決するための手段]
本考案は、このような目的を達成するために、
軸心を一致させて相対回転し得るように相互遊嵌
させた対をなす相対回転要素と、一方の相対回転
要素の前記軸心と直交する端面に開口させた係合
凹部と、他方の相対回転要素の前記係合凹部に対
応する部位に貫設したボール保持孔と、このボー
ル保持孔に収容され前記係合凹部方向に進退可能
なボールと、このボールの後方に位置させて前記
一方の相対回転要素に固設したスプリングホルダ
と、このスプリングホルダに保持させた皿バネ
と、この皿バネと前記ボールとの間にスライド可
能に介設された前記皿バネの付勢力をスラストベ
アリングを介して前記ボールに伝達して該ボール
を前記係合凹部に弾性係合させるベアリングとを
具備してなるものにしている。そして、前記ボー
ル保持孔を有する相対回転要素と、前記スプリン
グホルダと、前記ベアリングホルダとを、それぞ
れ別体のものにし、前記スプリングホルダおよび
前記ベアリングホルダがボール保持孔を有する前
記相対回転要素の遊動を妨げないように構成した
ことを特徴としている。[Means for solving the problem] In order to achieve the above purpose, the present invention
A pair of relative rotation elements loosely fitted to each other so that their axes coincide with each other so that they can rotate relative to each other, an engagement recess opened in an end surface perpendicular to the axis of one of the relative rotation elements, and the other relative rotation element. a ball holding hole penetrating through a portion of the rotating element corresponding to the engagement recess; a ball accommodated in the ball holding hole and capable of advancing and retreating in the direction of the engagement recess; A spring holder fixed to a relative rotation element, a disc spring held by the spring holder, and a biasing force of the disc spring slidably interposed between the disc spring and the ball are transmitted through a thrust bearing. and a bearing that transmits the force to the ball and causes the ball to be elastically engaged with the engagement recess. The relative rotation element having the ball holding hole, the spring holder, and the bearing holder are each made separate, and the spring holder and the bearing holder allow the relative rotation element having the ball holding hole to freely move. It is characterized by its structure so as not to interfere with the
[作用]
このような構成のものであれば、トルクは、例
えば、一方の相対回転要素からボールを介して他
方の相対回転要素に伝達される。この時、ボール
には、皿バネの付勢力がベアリングホルダおよび
スラストベアリングを介して伝達されており、そ
の付勢力によつて、係合凹部に対する弾性係合状
態を維持する。オーバロード時には、前記ボール
が前記皿バネの付勢力に打ち勝つて、前記係合凹
部から離脱し、前記端面上を転動して係合凹部へ
の着脱を繰り返す。そして、オーバロードが解除
された時、再び、前記ボールが前記係合凹部に着
座し、前記両相対回転要素間でトルクの同期伝達
が再開される。[Operation] With such a configuration, torque is transmitted from one relative rotation element to the other relative rotation element via the ball, for example. At this time, the biasing force of the disc spring is transmitted to the ball via the bearing holder and the thrust bearing, and the biasing force maintains the state of elastic engagement with the engagement recess. At the time of overload, the ball overcomes the biasing force of the disc spring, separates from the engagement recess, rolls on the end face, and repeats attachment and detachment to and from the engagement recess. Then, when the overload is released, the ball seats in the engagement recess again, and synchronous transmission of torque between the two relative rotation elements is resumed.
しかして、このトルクリミツタでは、ベアリン
グホルダとスプリングホルダとを分離するととも
にコイルスプリングの代わりに皿バネを用い、こ
の皿バネを一方の相対回転要素に固定したスプリ
ングホルダに保持させているので、リリーズ時に
は、ベアリングホルダのみがボールの着脱に伴つ
て進退することになり、前記皿バネは殆ど動くこ
となく、つまり、ねじれたり位置ずれを生じるこ
となしに伸縮を繰り返すことになる。しかも、こ
のものは、両相対回転要素を相互遊嵌させるとと
もに、前記スプリングホルダおよび前記ベアリン
グホルダがボール保持孔を有する前記相対回転要
素の遊動を妨げないように構成してあるので、第
2の相対回転要素は、ボール保持孔とボールとの
クリアランスに対応する分だけ第1の相対回転要
素に対して自由に遊動し得ることになる。そのた
め、第2図に示す従来装置よりも組付け自由度を
高めることができる。 However, in this torque limiter, the bearing holder and the spring holder are separated, and a disc spring is used instead of a coil spring, and this disc spring is held by a spring holder fixed to one of the relative rotation elements, so that when the release occurs, , only the bearing holder moves forward and backward as the ball is attached and detached, and the disc spring repeats expansion and contraction without almost any movement, that is, without twisting or positional deviation. Furthermore, in this device, both the relative rotation elements are loosely fitted into each other, and the spring holder and the bearing holder are configured so as not to impede the free movement of the relative rotation element having the ball holding hole. The relative rotation element can freely move relative to the first relative rotation element by an amount corresponding to the clearance between the ball holding hole and the ball. Therefore, the degree of freedom in assembly can be increased compared to the conventional device shown in FIG.
その上、本考案の構成によれば、組付け自由度
を向上させたために、構造が複雑化したり、リリ
ーズトルクが変動して性能の不安定化を招く等と
いう前述した種々の不具合が生じない。すなわ
ち、本考案の構成によれば、皿バネがベアリング
ホルダを押圧する力の方向と、ベアリングホルダ
がベアリングを介してボールを係合凹部方向に押
圧する力の方向が同一であるため、皿バネによる
スプリング力の全てが、ボールを係合凹部に係合
させる力として有効に作用することになる。その
ため、前述したテーパースラストリングを用いた
ものに比べてより小さなスプリング力により大き
なリリーズトルクを得ることが可能になるととも
に、力の方向を変更するための部品が不要になつ
て構造の簡略化を図ることができる。また、ボー
ルが係合凹部以外の面にスプリング力によつて強
く押付けられるようなことがないため、ボールが
押付けられる面の磨耗によつて予め設定したリリ
ーズトルクが経年変化するという不都合も生じな
い。さらに、最も重要な作用は、ボール保持孔を
有した相対回転要素がボールとボール保持孔との
クリアランスを利用して遊動しても、皿バネが、
ベアリングホルダおよびベアリングを介してボー
ルを押圧し係合凹部に弾性係合させている状態に
は、何等の変動をも与えない。そのため、両相対
回転要素を相互遊嵌させて取付け自由度を向上さ
せても、リリーズトルクの不測の変動が生じるよ
うなことがない。 Furthermore, according to the configuration of the present invention, since the degree of freedom of assembly is improved, the various problems mentioned above such as a complicated structure and fluctuations in release torque that lead to unstable performance do not occur. . That is, according to the configuration of the present invention, the direction of the force of the disc spring pressing the bearing holder and the direction of the force of the bearing holder pressing the ball toward the engagement recess via the bearing are the same, so that the disc spring All of the spring force caused by this will effectively act as a force for engaging the ball with the engaging recess. Therefore, compared to the tapered thrust ring described above, it is possible to obtain a large release torque with a smaller spring force, and there is no need for any parts to change the direction of the force, simplifying the structure. can be achieved. In addition, since the ball is not strongly pressed by spring force against surfaces other than the engagement recess, there is no problem that the preset release torque changes over time due to wear on the surface against which the ball is pressed. . Furthermore, the most important effect is that even if the relative rotation element with the ball holding hole moves freely using the clearance between the ball and the ball holding hole, the disc spring will
There is no change in the state in which the ball is pressed through the bearing holder and the bearing and elastically engaged with the engagement recess. Therefore, even if the degree of freedom in mounting is improved by loosely fitting the two relative rotation elements into each other, unexpected fluctuations in release torque will not occur.
[実施例]
以下、本考案の一実施例を第1図を参照して説
明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIG.
第1図は本考案に係るトルクリミツタを示す縦
断面図であり、図中1は一方の相対回転要素たる
シヤフト、2は他方の相対回転要素たるボールホ
ルダである。シヤフト1は中間部にフランジ3を
有しており、前記ボールホルダ2は前記前記シヤ
フト1の前記フランジ3に隣接する部位に軸心n
を一致させて回転可能に外嵌させてある。前記フ
ランジ3の端面4は、前記軸心nに直交する平面
をなしており、この端面4にテーパ孔状の係合凹
部5を円周方向に所定の間隔をあけて複数個開口
させてある。そして、前記ボールホルダ2の前記
各係合凹部5に対応する部位にボール保持孔6を
それぞれ貫設し、これら各ボール保持孔6内にボ
ール7を前記係合凹部5方向に進退可能に収容し
ている。換言すれば、各ボール保持孔6内に、自
在に進退できる程度のクリアランスを介してボー
ル7をそれぞれ収容している。また、これらのボ
ール7の後方に位置させて前記シヤフト1の外周
にスプリングホルダ8を固設している。スプリン
グホルダ8は、後端に係止鍔9を有した円筒体状
のもので、前記シヤフト1の外周にキー11を介
して回転不能に嵌合させてあり、前記シヤフト1
の後端ねじ部12に螺合させたナツト13により
該シヤフト1の段部端面14に押付固定されてい
る。そして、このスプリングホルダ8の前端部外
周にベアリングホルダ15を軸心方向に進退可能
に嵌合させるとともに、前記スプリングホルダ8
の係止鍔9とこのベアリングホルダ15との間に
複数枚の皿バネ17を該スプリングホルダ8に巻
装して介設している。ベアリングホルダ15は、
前端面に凹陥部18を有した円盤状のもので、そ
の凹陥部18でスラストベアリング19を保持し
ている。なお、21は前記ボール7に添接するプ
レート、22はリングリテーナである。また、2
3は、前記スプリングホルダ8と前記段部端面1
4との間に介設したシムである。このシム23の
枚数を選択することによつて、前記皿バネ17が
前記ボール7を係合凹部5方向へ付勢する力を調
節することができるようになつている。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a torque limiter according to the present invention, in which numeral 1 represents a shaft as one relative rotation element, and numeral 2 represents a ball holder as the other relative rotation element. The shaft 1 has a flange 3 at an intermediate portion, and the ball holder 2 has an axis n at a portion of the shaft 1 adjacent to the flange 3.
They are matched and fitted rotatably. The end surface 4 of the flange 3 is a plane perpendicular to the axis n, and a plurality of tapered hole-shaped engagement recesses 5 are opened at predetermined intervals in the circumferential direction. . Ball holding holes 6 are formed through the ball holder 2 at portions corresponding to the respective engaging recesses 5, and balls 7 are accommodated in these ball holding holes 6 so as to be movable in the direction of the engaging recesses 5. are doing. In other words, each ball 7 is accommodated in each ball holding hole 6 with a clearance sufficient to allow it to freely move forward and backward. Further, a spring holder 8 is fixed to the outer periphery of the shaft 1 so as to be located behind these balls 7. The spring holder 8 is a cylindrical body having a locking collar 9 at its rear end, and is non-rotatably fitted to the outer periphery of the shaft 1 via a key 11.
It is pressed and fixed to the stepped end face 14 of the shaft 1 by a nut 13 screwed into the rear end threaded part 12. A bearing holder 15 is fitted onto the outer periphery of the front end of the spring holder 8 so as to be movable in the axial direction, and the spring holder 8
A plurality of disk springs 17 are wound around the spring holder 8 and are interposed between the locking collar 9 and the bearing holder 15. The bearing holder 15 is
It is disc-shaped with a concave portion 18 on its front end surface, and the thrust bearing 19 is held in the concave portion 18 . Note that 21 is a plate attached to the ball 7, and 22 is a ring retainer. Also, 2
3 is the spring holder 8 and the step end surface 1;
This is a shim interposed between 4 and 4. By selecting the number of shims 23, the force with which the disc spring 17 urges the ball 7 toward the engagement recess 5 can be adjusted.
この実施例のトルクリミツタは、ギヤボツクス
のギヤトレーン中に組み込むためのもので、前記
シヤフト1のキー溝24部分およびボールホルダ
2の外スプライン25部分に各々図示しないギヤ
ーを取り付けて使用するようになつている。 The torque limiter of this embodiment is intended to be incorporated into the gear train of a gearbox, and is used by attaching gears (not shown) to the keyway 24 portion of the shaft 1 and the outer spline 25 portion of the ball holder 2. .
このような構成のものであれば、皿バネ17に
よつて、ベアリングホルダ15が前方へ付勢さ
れ、その付勢力がスラストベアリング19を介し
て各ボール7に伝達されるため、通常はこれらの
ボール7が対応する係合凹部5に弾性的に係合し
ており(想像線参照)、シヤフト1とボールホル
ダ2とは一体に回転し得る状態を維持している。
この状態から、過負荷により前記シヤフト1と前
記ボールホルダ2との間に作用するトルクが予め
設定されたリリーズトルクを上まわると、前記各
ボール7が前記各係合凹部5から離脱して端面4
上へ乗り上げ、前記シヤフト1と前記ボールホル
ダ2との相対回転が可能となる。そして、その過
負荷状態が改善されない間は、前記ボール7が、
係合凹部5から外れて端面4上へ乗り上げ、その
端面4上を転動して隣りの係合凹部5に落ち込む
という動作を繰り返す。その際、ベアリングホル
ダ15は前記ボール7の係合凹部5に対する着脱
に応じて進退し、皿バネ17を伸縮させる。 With such a configuration, the bearing holder 15 is biased forward by the disc spring 17, and the biasing force is transmitted to each ball 7 via the thrust bearing 19. The balls 7 are elastically engaged with the corresponding engagement recesses 5 (see imaginary lines), and the shaft 1 and ball holder 2 maintain a state in which they can rotate together.
In this state, when the torque acting between the shaft 1 and the ball holder 2 exceeds a preset release torque due to overload, each of the balls 7 separates from each of the engagement recesses 5 and the end surface 4
The shaft 1 and the ball holder 2 can rotate relative to each other. Then, while the overload condition is not improved, the ball 7
The operation of coming off from the engagement recess 5, climbing onto the end face 4, rolling on the end face 4, and falling into the adjacent engagement recess 5 is repeated. At this time, the bearing holder 15 moves forward and backward in response to the attachment and detachment of the ball 7 to and from the engagement recess 5, causing the disc spring 17 to expand and contract.
このようにしてトルクリミツタとしての機能を
発揮するわけであるが、このものはボール7を係
合凹部5に弾性係合させるためのスプリングとし
て皿バネ17を用いているので、コイルスプリン
グを用いたものに比べてはるかに強力なボール付
勢力を得ることができる。そのため、小形かつ軽
量なもので、高いリリーズトルクを得ることがで
きる。しかも、ベアリングホルダ15とスプリン
グホルダ8とを完全に分離し、このスプリングホ
ルダ8を前記シヤフト1に固着しているので、リ
リーズ時に皿バネ17全体が揺動したりねじれた
りすることがなく、また、摩擦摺動部分を大幅に
減少させることができる。すなわち、前記皿バネ
17をシヤフト1に固定したスプリングホルダ8
に保持させておけば、リリーズ時には、比較的小
さなベアリングホルダ15のみがボール7の着脱
に伴つて進退することになり、前記皿バネ17は
殆ど動くことなく伸縮を繰り返すのみとなる。そ
のため、スプリング力の変化および摩擦摺動部分
における摩耗等の発生が著しく改善され、安定し
たりリリーズトルクを長期に亘つて維持すること
ができる。しかも、このものは、第1図に明示さ
れているように、シヤフト1にボールホルダ2を
遊嵌させるとともに、スプリングホルダ8および
ベアリングホルダ15がボールホルダ2の遊動を
妨げないように構成してあるので、ボールホルダ
2は、ボール保持孔6とボール7とのクリアラン
スに対応する分だけシヤフト1に対して自由に遊
嵌し得ることになる。そのため、第2図に示す従
来装置よりも組付け自由度を高めることができ
る。 In this way, it functions as a torque limiter, and since this device uses a disc spring 17 as a spring to elastically engage the ball 7 with the engagement recess 5, it is better to use a coil spring. It is possible to obtain a much stronger ball biasing force compared to the conventional method. Therefore, it is possible to obtain high release torque with a small and lightweight device. Moreover, since the bearing holder 15 and the spring holder 8 are completely separated and the spring holder 8 is fixed to the shaft 1, the entire disc spring 17 does not swing or twist when released. , frictional sliding parts can be significantly reduced. That is, the spring holder 8 fixing the disc spring 17 to the shaft 1
If the bearing holder 15 is held in the same position, at the time of release, only the relatively small bearing holder 15 will move forward and backward as the ball 7 is attached and detached, and the disk spring 17 will only repeatedly expand and contract without moving much. Therefore, changes in spring force and occurrence of wear in frictional sliding parts are significantly reduced, making it possible to stabilize and maintain release torque over a long period of time. Moreover, as clearly shown in FIG. 1, the ball holder 2 is loosely fitted onto the shaft 1, and the spring holder 8 and bearing holder 15 are configured so that they do not interfere with the free movement of the ball holder 2. Therefore, the ball holder 2 can be freely fitted into the shaft 1 by an amount corresponding to the clearance between the ball holding hole 6 and the ball 7. Therefore, the degree of freedom in assembly can be increased compared to the conventional device shown in FIG.
その上、この構成によれば、組付け自由度を向
上させたために、構造が複雑化したり、リリーズ
トルクが変動して性能の不安定化を招く等という
前述した種々の不都合が生じない。すなわち、こ
の構成によれば、皿バネ17がベアリングホルダ
15を押圧する力の方向と、ベアリングホルダ1
5がベアリング19を介してボール7を係合凹部
5方向に押圧する力の方向が同一であるため、皿
バネ17によるスプリング力の全てが、ボール7
を係合凹部5に係合させる力として有効に作用す
ることになる。そのため、前述したテーパースラ
ストリングを用いたものに比べてより小さなスプ
リング力により大きなリリーズトルクを得ること
が可能になるとともに、力の方向を変更するため
の部品が不要になつて構造の簡略化を図ることが
できる。また、ボール7が皿バネ17の付勢力に
より係合凹部5以外の面に強く押付けられるよう
なことが一切ないため、ボールが押付けられる面
の摩耗によつて予め設定したリリーズトルクが経
年変化するという不具合も生じない。さらに、ボ
ールホルダ2がボール7とボール保持孔6とのク
リアランスを利用して遊動しても、皿バネ17
が、ベアリングホルダ15およびベアリング19
を介してボール7を押圧し係合凹部5に弾性係合
させている状態には、何等の変動をも与えない。
そのため、シヤフト1とボールホルダ2を相互遊
嵌させて取付け自由度を向上させても、リリーズ
トルクに不測の変動が生じるようなことがない。 Moreover, according to this configuration, since the degree of freedom of assembly is improved, the various disadvantages mentioned above, such as a complicated structure and fluctuations in release torque that lead to unstable performance, do not occur. That is, according to this configuration, the direction of the force with which the disc spring 17 presses the bearing holder 15 and the bearing holder 1
5 presses the ball 7 toward the engagement recess 5 through the bearing 19 in the same direction, so all the spring force from the disc spring 17 is applied to the ball 7.
This effectively acts as a force for engaging the engagement recess 5 with the engagement recess 5 . Therefore, compared to the tapered thrust ring described above, it is possible to obtain a large release torque with a smaller spring force, and there is no need for any parts to change the direction of the force, simplifying the structure. can be achieved. Furthermore, since the ball 7 is never strongly pressed against any surface other than the engagement recess 5 due to the biasing force of the disc spring 17, the preset release torque changes over time due to wear of the surface against which the ball is pressed. This problem does not occur. Furthermore, even if the ball holder 2 moves freely using the clearance between the ball 7 and the ball holding hole 6, the disc spring 17
However, the bearing holder 15 and the bearing 19
There is no change in the state in which the ball 7 is pressed and elastically engaged with the engagement recess 5 via the ball 7.
Therefore, even if the shaft 1 and the ball holder 2 are fitted loosely into each other to improve the degree of freedom of attachment, unexpected fluctuations in the release torque will not occur.
なお、以上の実施例では、一方の相対回転要素
がシヤフトである場合について説明したが、本考
案は必ずしもこのようなものに限定されるもので
ないのは勿論であり、組み込むべき伝動系等の態
様に応じて種々変形が可能である。 In addition, in the above embodiment, the case where one of the relative rotation elements is a shaft has been explained, but it goes without saying that the present invention is not necessarily limited to such a thing, and the embodiment of the transmission system etc. to be incorporated can be changed. Various modifications are possible depending on the situation.
また、トルクの伝達は、前記両相対回転要素の
いずれを入力側あるいは出力側にしてもよく、回
転方向も不問である。また、いずれかの相対回転
要素を固定する場合にも適用可能である。 In addition, the torque may be transmitted by using either of the relative rotation elements on the input side or the output side, and the rotation direction is not limited. It is also applicable to the case where any relative rotation element is fixed.
[考案の効果]
以上詳述したように、本考案は、ボールを皿バ
ネにより付勢して係合凹部に弾性係合させるよう
にしているので、小形且つ軽量化を図ることがで
きるとともに、リリーズトルクを高い値に設定す
ることが可能である。しかも、ベアリングホルダ
とスプリングホルダとを完全に分離し、このスプ
リングホルダを前記シヤフトに固着しているの
で、リリーズ時に皿バネ全体が揺動したりねじれ
たりすることがなく、また、リリーズ時に揺動す
る部品を小形のベアリングリテーナのみに限定す
ることができる。そのため、ベアリングホルダと
スプリングホルダとを兼ねる大きなスライダが摺
動する従来のものに比べて摩擦摺動面積を無理な
く大幅に減少させることができるとともに、スプ
リングのねじれによるボール付勢力の変動をなく
すことができる。したがつて、長期にわたつて安
定したリリーズトルクを維持することができる優
れたトルクリミツタを提供できるものである。ま
た、本考案は、両相対回転要素を相互遊嵌させる
とともに、前記スプリングホルダおよび前記ベア
リングホルダがボール保持孔を有する前記相対回
転要素の遊動を妨げないように構成してあるの
で、第2図に示す従来装置よりも組付け自由度を
高めることができる。その上、本考案では、前述
したように、スプリング力の方向を変換すること
なしにボールを係合凹部に弾性係合させるという
構造を維持しつつ両相対回転要素の遊動を許容し
得るように構成しているので、組付け自由度を向
上させたために、構造が複雑化したり、リリーズ
トルクが変動して性能の不安定化を招くという不
具合をも解消することができる。[Effects of the invention] As described in detail above, in the present invention, the ball is biased by a disc spring to elastically engage with the engagement recess, so that it is possible to achieve a reduction in size and weight, and It is possible to set the release torque to a high value. Moreover, since the bearing holder and the spring holder are completely separated and the spring holder is fixed to the shaft, the entire disc spring does not swing or twist when released, and the spring holder does not swing or twist when released. The parts to be used can be limited to only small bearing retainers. Therefore, compared to the conventional slider in which a large slider that serves as both a bearing holder and a spring holder slides, the frictional sliding area can be reasonably and significantly reduced, and fluctuations in the ball urging force due to spring torsion can be eliminated. I can do it. Therefore, it is possible to provide an excellent torque limiter that can maintain stable release torque over a long period of time. Further, in the present invention, both the relative rotation elements are loosely fitted into each other, and the spring holder and the bearing holder are configured so as not to impede the free movement of the relative rotation element having the ball holding hole. The degree of freedom in assembly can be increased compared to the conventional device shown in FIG. Furthermore, as described above, the present invention maintains the structure in which the ball is elastically engaged with the engagement recess without changing the direction of the spring force, while allowing free movement of both relative rotation elements. Because of this structure, the degree of freedom in assembly is improved, and problems such as a complicated structure and fluctuations in release torque that lead to unstable performance can be resolved.
第1図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
2図は従来例を示す半載断面図である。
n……軸心、1……相対回転要素(シヤフト)、
2……相対回転要素(ボールホルダ)、4……端
面、5……係合凹部、7……ボール、8……スプ
リングホルダ、15……ベアリングホルダ、17
……皿バネ、19……スラストベアリング。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a half-mounted sectional view showing a conventional example. n...Axis center, 1...Relative rotating element (shaft),
2... Relative rotating element (ball holder), 4... End face, 5... Engaging recess, 7... Ball, 8... Spring holder, 15... Bearing holder, 17
... Disc spring, 19 ... Thrust bearing.
Claims (1)
嵌させた対をなす相対回転要素と、一方の相対回
転要素の前記軸心と直交する端面に開口させたテ
ーパ孔状の係合凹部と、他方の相対回転要素の前
記テーパ孔状の係合凹部に対応する部位に貫設し
たボール保持孔と、このボール保持孔に収容され
前記テーパ孔状の係合凹部方向に進退可能なボー
ルと、このボールの後方に位置させて前記一方の
相対回転要素に固設したスプリングホルダと、こ
のスプリングホルダに保持させた皿バネと、この
皿バネと前記ボールとの間にスライド可能に介設
され前記皿バネの付勢力をスラストベアリングを
介して前記ボールに伝達して該ボールを前記係合
凹部に弾性係合させるベアリングホルダとを具備
してなるものであつて、前記スラストベアリング
は軸心と垂直方向に配設された平面プレートを介
して前記皿バネの付勢力をボールに伝達するよう
に構成されていることを特徴とするボール着脱式
トルクリミツタ。 a pair of relative rotation elements that are loosely fitted to each other so that their axes coincide with each other so that they can rotate relative to each other; and a tapered hole-shaped engagement recess that is opened in an end surface perpendicular to the axis of one of the relative rotation elements. , a ball holding hole penetrating through a portion of the other relative rotation element corresponding to the tapered hole-shaped engagement recess, and a ball accommodated in the ball holding hole and movable in the direction of the tapered hole-shaped engagement recess. , a spring holder positioned behind the ball and fixed to the one relative rotation element, a disc spring held by the spring holder, and a disc spring slidably interposed between the disc spring and the ball. and a bearing holder that transmits the biasing force of the disc spring to the ball via a thrust bearing to elastically engage the ball in the engagement recess, the thrust bearing being aligned with the axis. A removable ball torque limiter characterized in that the biasing force of the disc spring is transmitted to the ball via a vertically arranged flat plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985047752U JPH0452491Y2 (en) | 1985-03-30 | 1985-03-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985047752U JPH0452491Y2 (en) | 1985-03-30 | 1985-03-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61162623U JPS61162623U (en) | 1986-10-08 |
| JPH0452491Y2 true JPH0452491Y2 (en) | 1992-12-10 |
Family
ID=30563366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985047752U Expired JPH0452491Y2 (en) | 1985-03-30 | 1985-03-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0452491Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7076786B2 (en) * | 2018-07-25 | 2022-05-30 | 多摩川精機株式会社 | Gear mechanism with torque limiter |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH631838A5 (en) * | 1978-07-28 | 1982-08-31 | Fischer Ag Georg | ELEMENT FOR COMPENSATING THE LENGTH CHANGES IN RIGID CURRENT LADDERS IN ELECTRICAL SYSTEMS AND METHODS FOR THE PRODUCTION THEREOF CAUSED BY THERMAL ACTION. |
| JPS58109734U (en) * | 1982-01-20 | 1983-07-26 | 富士ゼロックス株式会社 | Copy machine speed control device |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP1985047752U patent/JPH0452491Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61162623U (en) | 1986-10-08 |
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