JPH0473437A

JPH0473437A - 過負荷防止装置

Info

Publication number: JPH0473437A
Application number: JP18504590A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Yoneyama; 展央米山
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1992-03-09

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〉この発明は、過負荷防止装置に関し、より詳しくは、駆
動装置と被動装置との間に介在されてトルクの伝達を行
なうドライブシャフトに使用され、設定値を超えるトル
クが伝達されるのを規制する過負荷防止装置に関する。

〈従来の技術〉従来、例えば鉄鋼圧延機用のドライパブシャフトにおい
ては、設定値以上のトルクが伝達されるのを規制するた
めに過負荷防止装置（トルクリミッタ）が設けられてい
る。

上記過負荷防止装置として、例えば第３図に示すように
、カップリングスリーブ９１と、軸押えボス９２とによ
って構成されたものが提供されている。この過負荷防止
装置は、カップリングスリーブ９１の円筒部９１ａか、
中空構造となっており、当該円筒部９１ａを、穴部９３
と軸部９４との間に介在させた状態で、上記円筒部９１
ａの中空部９１ｃに圧油を充填し、当該円筒部９１ａを
膨張させることによって、穴部９３と軸部９４との間の
トルク伝達を行なわせることができる。

上記過負荷防止装置において、カップリングスリーブ９
１のフランジ部９１ｂには、中空部９１Ｃに充填された
オイルの漏出を防止するためのシェアチューブ９５かね
じ込まれている。このシェアチューブ９５は、先端部の
突起９５ｇを折損させることによって、中空部９１ｃに
充填された圧油を漏圧することができる。一方、軸押え
ボス９２は、軸部９４に対して一体回転可能に固定され
ており、その上端部に設けられたシェアラグ９２ａ内に
、上記シェアチューブ９５の突起９５ａか導入されてい
る。

そして、伝達トルクが設定トルク限界を超えた場合、カ
ップリングスリーブ９１と軸部９４とか相対的にスリッ
プして、シェアチューブ９５の突起部９５ａか、軸部９
４に固定されている軸押えボス９２のシェアラグ９２ａ
によって切断される。

この結果、中空部９１ｃに充填された油が流出して、カ
ップリングスリーブ９１の円筒部９１ａが収縮し、トル
ク伝達がカットされる。

〈発明が解決しようとする課題〉上記の構成の過負荷防止装置は、穴部９３と軸部９４と
の間に、カップリングスリーブ９１の円筒部９１ａを介
在させるものであるので、上−記穴部９３と軸部９４と
を直接摩擦接触させる場合に比べて、伝達トルク容量が
小さく、所望の伝達トルク容量を得るためには、全体が
大形化するという問題があった。

また、上記のように穴部９３と軸部９４との間にカップ
リングスリーブ９１０円筒部９１ａか介在されること、
および円筒部９１ａの内部に圧油が充填されることから
、伝達トルク容量の算出が複雑且つ困難となり、設計上
の伝達トルク容量に対して、実際の伝達トルク容量が大
きく相違し、過負荷防止の信頼性に劣るという問題があ
った。

さらに、構造が複雑で、製作に手間がかかり、製造コス
トが高くつくという問題もあった。

このほか、−旦トルク伝達をカットした後、再使用する
には、カップリングスリーブ９１の中空部９１ｃに油を
充填したり、シェアチューブ９５を交換したりする必要
があり、その手間が面倒であるという問題があった。

この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小
形にて大きな伝達トルク容量が得られると共に、信頼性
が高く、価格が安く、しかも再使用の容易な過負荷防止
装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉上記目的を達成するためのこの発明の過負荷防止装置と
しては、軸部を有する第１回転体と、穴部を有する第２
回転体とを、上記軸部と穴部とを摩擦力にてトルク伝達
可能に嵌め合わせた状態で、同一軸線周りに回転可能に
配置し、上記軸部と穴部との嵌め合わせ面に沿って油溝
を設け、第１回転体と第２回転体の何れか一方の回転体
に、上記油溝に連通ずる油通路およびこの油通路に連通
するシリンダを設け、上記油孔、油通路、およびシリン
ダにそれぞれ油を充填していると共に、上記シリンダ内
に、油加圧用のプランジャを挿入しており、他方の回転
体に、両回転体の相対回転に伴って上記プランジャを押
圧するカム面を形成していることを特徴としている。

く作用〉上記の構成の過負荷防止装置によれば、第１回転体の軸
部と第２回転体の穴部とを、直接嵌合させることによっ
てトルク伝達を行なわせるので、大きな伝達トルク容量
を得ることができると共に、トルク伝達のメカニズムが
単純であるので、伝達トルク容量を計算によって容易且
つ正確に求めることができる。

また、伝達トルク容量が設定トルク限界を超えた場合に
は、第１回転体と第２回転体とが相対回転して、何れか
一方の回転体に設けられたカム面によりプランジャが押
圧され、シリンダ、油通路、および油溝に充填された油
が、当該プランジャによる押圧作用によって加圧される
。ここに、上記油溝は軸部と穴部との嵌め合い面に形成
されているので、上記油の加圧によって穴部が拡開し、
当該穴部と軸部との嵌め合わせ状態が緩む結果、トルク
伝達がカットされる。その後、第１回転体１と第２回転
体２との相対位置を原位置に戻すことにより、再びトル
ク伝達を行なわせることができる。

〈実施例〉以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図はこの発明の過負荷防止装置を示す断面図である
。上記過負荷防止装置は、図示しない駆動装置の出力軸
に連結された第１回転体１と、被動装置の入力軸に連結
された第２回転体２とを備えており、これら回転体１，
２は、同一軸線１周りに回転可能に配置されている。

第１回転体１には、テーバ状の穴部１１が形成されてお
り、第２回転体２には当該穴部１１に合致するテーバ状
の軸部２１か形成されている。そして、上記穴部１１と
軸部２１とは、摩擦力にてトルク伝達ができるように、
しまり嵌めによって強固に嵌め合わされている。この両
者の嵌め合わせは、焼き嵌めまたは圧入によって行なわ
れている。　上記穴部１１の内周には、軸部２１側が開
口する油溝１２が形成されている。この油溝１２は、螺
旋状にて連続的に複数条形成されている。

また、第１回転体１の内部には、上記油溝１２の両端部
にそれぞれ連通する油通路１３が設けられている。この
油通路１３は、油溝１２に連通させた状態で径方向に穿
設された第１油通路１３ａと、第１回転体１の端面側か
ら軸線Ｊに平行に穿設された第２油通路１３ｂとによっ
て構成されている。

さらに、上記第１回転体１の端部には、第２油通路１３
ｂに連通させた状態で、シリンダ１４が形成されている
。このシリンダ１４の後端は、第１回転体１の端面に開
口しており、その内部には、プランジャ１５が摺動自在
に嵌入されている。このプランジャ１５の後端部側は、
第１回転体１の端面から所定長さ突出させである。なお
、上記シリンダ１４とプランジャ１５との間には０リン
グ１５ａが介在されている。そして、上記油溝１２、油
通路１３、およびシリンダ１４の内部には、油が充満さ
れている。

一方、第２回転体２には、上記プランジャ１５に対向さ
せて、湾曲面からなるカム面２２が凹入形成されており
、このカム面２２の内奥部ニハ、上記プランジャ１５の
後端か当接されている（第２図参照）。

なお、上記第１回転体１の穴部１１と、第２回転体の軸
部２１との間には、シール付のベアリング３が介在され
ている。このベアリング３は、第１回転体１と第２回転
体２との相対回転時に、両者を同一軸線Ｊ上に保持する
ためのものである。

以上の構成であれば、駆動装置の駆動力を、互いに嵌合
された第１回転体１の穴部２１と第２回転体２の軸２１
との間の摩擦力にて、被動装置側＼へ伝達することができる。この際、穴部１１と軸部２１
とを直接接触させているので、両者間に介在物が存在す
る場合に比べて伝達トルク容量を大きくすることができ
る。また穴部１１と軸部２１との間に介在物が存在しな
い点と関連して、トルク伝達のメカニズムが単純化され
るので、伝達トルク容量を計算によって容易且つ正確に
求めることができる。しかも上記過負荷防止装置を構成
する油溝１２、油通路１３、シリンダ１４等を第１回転
体１の内部に構成しているので、外径の小さい非常にコ
ンパクトなものとなる。

一方、伝達トルク容量か設定トルク限界を超えた場合に
は、穴部１１と軸部２１とか相対的にスリップし、これ
に伴なって、プランジャ１５かカム面２２によって押圧
されて、シリンダ１４の内奥部側へ移動される。このた
め、シリンダ１４内の油か油通路１３に導入され、油溝
１２に充填された油が加圧される。この結果、穴部１１
か径方向外方へ押圧されて、その内径が拡開する。これ
によって、穴部１１と軸部２１との嵌合状態が緩み、両
者間のトルク伝達がカットされる。なお、駆動装置は、
上記トルク伝達がカットされると、直ちに駆動が停止さ
れるように構成される。また、上記過負荷防止装置によ
って再びトルク伝達を行なわせるには、プランジャ１５
をカム面２２に導入できるように、第１回転体１と第２
回転体２との相対位置を調整すればよい。

なお、上記油溝１２は軸部２１側に設けられていてもよ
く、穴部１１側と軸部２１側の双方に設けられていても
よい。要するに油溝１２は穴部１１と軸部２１との嵌め
合い面Ｂに面して設けられていればよい。

また、上記油通路１３、シリンダ１４、プランジャ１５
等は、第２回転体５側に設けられていてもよく、この場
合には上記プランジャ１５を抑圧操作するためのカム面
２２は、第１回転体１側に設けられることになる。

さらに、上記ベアリング３は、これを構成しないで実施
することも可能であり、この場合には、当該ベアリング
に代えて、０リング等のシール部材を設けておいてもよ
い。

このほかこの発明は、穴部１１および軸部２１をテーバ
面でなくストレート面に形成する等、種々の設計変更を
施すことができる。

〈発明の効果〉以上のように、この発明の過負荷防止装置によれば、穴
部と軸部とを直接嵌合することによってトルク伝達を行
なわせるものであるので、伝達トルク容量を大きくする
ことができると共に、単純な構成であるので伝達トルク
容量を計算によって容易かつ正確に求めることかできる
。したがって、トルク限界を正確に設定することがてき
、過負荷防止の信頼性を高めることができる。また、外
径の小さい非常にコンパクトなものとなると共に、構造
が簡素で価格も安価、なものとなる。

しかも、第１回転体と第２回転体との回転方向における
相対位置を原位置に合わせるだけで再使用が可能であり
、非常に至便なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の過負荷防止装置の一実施例を示す断
面図、第２図は要部平面図、第３図は従来例を示す断面図。１・・・第１回転体、１１・・・穴部、１２・・・油溝
、１３・・・油通路、１４・・・シリンダ、１５・・・
プランジャ、２・・・第２回転体、２１・・・軸部、２
２・・・カム面、Ｊ・・・軸線、Ｂ・・・穴部と軸部と
の嵌合面１−・第１の回転体１１・・・穴部１２−・−油溝１３・・−油通路１４・・・シリンダ１５・・・プランジャ２−・−第２の回転体２１・−・軸部２２・−・カム面１・−・軸線Ｂｏ、６穴部と軸部の嵌合面第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１、軸部を有する第１回転体と、穴部を有する第２回転
体とを、上記軸部と穴部とを摩擦力にてトルク伝達可能
に嵌め合わせた状態で、同一軸線周りに回転可能に配置
し、上記軸部と穴部との嵌め合わせ面に沿って油溝を設
け、第１回転体と第２回転体の何れか一方の回転体に、
上記油溝に連通する油通路およびこの油通路に連通する
シリンダを設け、上記油孔、油通路、およびシリンダに
それぞれ油を充填していると共に、上記シリンダ内に、
油加圧用のプランジャを挿入しており、他方の回転体に
、両回転体の相対回転に伴って上記プランジャを押圧す
るカム面を形成していることを特徴とする過負荷防止装
置。