JPH05312227A - トルクリミッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正逆両方向回転に対して大きさの異なったト
ルクが伝達できるトルクリミッタのコンパクト化を図る
ことである。 【構成】 内輪１との間でくさび形空所１５を形成する
ポケット１２を設けた外輪２に径方向の割れ目１９を設
け、上記くさび形空所１５の幅狭側のポケット１２内側
面にローラ食込み防止壁１７を形成することにより、内
輪１がくさび形空所１５の幅広方向に回転するときの伝
達トルクを小さく、逆方向に回転するときの伝達トルク
を大きくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、正逆両方向回転に対
して異なる大きさのトルクの伝達が行えるトルクリミッ
タに関するものであり、例えば複写機やファクシミリ等
の蓋の開閉機構等に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、一方向クラッチの基本構造
を利用したトルクリミッタであって一方向のトルクが制
御できるものとして、実願昭６３−５５３４８号（実開
平１−１５８８２７号）、また正逆両方向のトルクが制
御できるものとして特願平２−２９６２０２号によりそ
れぞれ提案している。

【０００３】上記の一方向トルクリミッタの基本構造
は、外輪の内周面に軸方向の複数のポケットを設け、そ
のポケットの底に一方向に傾斜した傾斜面を形成し、上
記外輪に挿通した軸又は内輪の表面と上記傾斜面との間
に形成されるくさび形空所にローラを組込み、そのロー
ラをくさび形空所の幅狭側に押圧する押さえばねを前記
ポケットに組込んだ構成である。

【０００４】また、上記両方向トルクリミッタは、上述
の一方向トルクリミッタの構成を径方向に２段に重ね、
傾斜面の傾斜方向を各段のもので逆にした構成である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】複写機、ファクシミリ
等の事務機器の蓋や、洋式便器の蓋などの開閉機器にお
いては、蓋を開けるときスムーズに回転するよう小さな
トルクでよいが、蓋を閉めるときは、急に落下しないよ
うに蓋を保持できる大きなトルクが必要である。このた
め、正逆両方向回転に対して異なるトルクを設定する必
要がある。このような開閉機構に前記の両方向トルクリ
ミッタを使用することができる。

【０００６】しかし、必要とされるトルク値が増大した
場合に押さえばねのばね力を大きくすることだけで対処
するには限界があるため、トルクリミッタのサイズアッ
プを図る必要がある。そのためにトルクリミッタの寸法
が大きくなりすぎる欠点があった。

【０００７】また、構造が複雑であり、部品点数が多
く、組立が複雑であるため、コストが高くなるという欠
点もあった。

【０００８】そこで、この発明は正逆両方向の回転に対
してそれぞれ異なった大きさのトルクを設定することが
でき、コンパクトなサイズで大きなトルクを発生するこ
とができる低コストのトルクリミッタを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、外輪の内周面に軸方向の複数のポケ
ットを設け、そのポケットの底に一方向に傾斜した傾斜
面を形成し、上記外輪に挿通した軸又は内輪の表面と上
記傾斜面とにより形成されるくさび形空所にローラを組
込み、上記ローラをくさび形空所の幅狭側に押圧する押
さえばねを前記ポケットに組込んでなるトルクリミッタ
において、上記外輪の１個所に外周面から内周面にわた
る径方向の割れ目を設け、上記くさび形空所の幅狭側の
ポケット内側面にローラ食込み防止壁を形成した構成と
したものである。

【００１０】

【作用】上記構成のトルクリミッタにおいて、ローラが
くさび形空所から外れる方向に軸を回転させた場合、外
輪側に作用する負荷がローラの回転抵抗より小さいとき
は軸に対して外輪は一体に回転するが、上記の回転抵抗
以上の負荷が外輪側に作用すると軸は空転し、トルクリ
ミッタとして機能する。

【００１１】逆に、くさび形空所にローラが食込む方向
に軸を回転させた場合ローラがくさび形空所に食込んで
ロック状態となり、軸に対して外輪が一体に回転する。
外輪側に作用する負荷が増加すると、外輪の割れ目が開
放され、ローラの食込み量が増大する。更に負荷が増大
してローラが食込み防止壁に接触するとロック作用が喪
失する。そのため、それ以上の負荷を支えることができ
なくなり軸は空転し、トルクリミッタとして機能する。

【００１２】なお、軸側に負荷をかけ、外輪側から回転
させるようにしても同様である。

【００１３】

【実施例】図１に示すように、実施例のトルクリミッタ
は、内輪１、外輪２、ローラ３、保持器４、押えばね５
（図２、図４参照）、ケーシング６及び押え蓋７とによ
り構成される。

【００１４】内輪１は鉄系焼結金属又は鋼製の円筒状の
ものであり、その内部に挿通される軸８のピン９と係合
される係合凹部１１が一端に設けられる。

【００１５】外輪２は鉄系焼結金属等の弾性を有する素
材で形成され、図２に示すように、内周面にその両端に
わたるポケット１２が一定間隔をおいて多数形成され、
或る１つのポケット１２とこれに隣接したポケット１２
との間にこれらと平行に嵌合凹部１３が形成される。

【００１６】ポケット１２の底面は一方向にわずかに傾
斜した傾斜面１４をなし、その傾斜面１４と内輪１の表
面との間でくさび形空所１５が形成される。

【００１７】上記くさび形空所１５の幅広側の端部には
ばね収納部１６が形成され、またくさび形空所１５の幅
狭側の端部がローラ３の食込み防止壁１７となってい
る。

【００１８】また、前記の嵌合凹部１３と対向した外輪
２の外周面には、軸方向の浅い溝１８が形成され、その
溝１８と前記の嵌合凹部１３の底面との間に半径方向の
割れ目１９が形成される。この割れ目１９は通常の状態
では閉じているが、ローラ３の食込み量が増大すると一
点鎖線で示すように弾性変形して開放される。このと
き、割れ目１９の外周面側の端部コーナがケーシング６
の内面に干渉することを避けるため、前述の溝１８が形
成されている。

【００１９】保持器４は、図４に示すように、環状部２
１の内面において内周面に沿って嵌合凸部２２を一定間
隔で設けている。各嵌合凸部２２は、前述の外輪２のポ
ケット１２及び嵌合凹部１３の一端部に嵌入され、外輪
２と保持器４との間でトルクを伝達する。

【００２０】また、前述の嵌合凹部１３に嵌入される１
つの嵌合凸部２２’を除き、他の全ての嵌合凸部２２の
一端部内周面に保持片２３が軸方向に突設される。この
保持片２３は、前述の外輪２のばね収納部１６の内周面
に沿って挿入される（図２参照）。なお、環状部２１の
外面には一対の係合凸部２４が中心対称の位置に設けら
れる（図１、図３参照）。

【００２１】押えばね５（図４参照）はＳ字形に形成さ
れ、前記のばね収納部１６に収納され、保持片２３によ
り内側から保持される。この押えばね５は、ローラ３に
押し当てられ、ローラ３をくさび形空所１５の幅狭側に
押圧する。

【００２２】ケーシング６はプラスチック製であり、図
１に示すように外輪２及び保持器４の外周面を囲む円筒
部２５と、保持器４側の閉塞壁２６から成り、円筒部２
５は外輪２との間に間隙が存在し、外輪２の割れ目１９
が前述のように拡開しても、外輪２がその円筒部２５の
内周面と干渉することがないようにしている。

【００２３】また、前述の閉塞壁２６の内面には、中心
穴のまわりに内輪１の端部を受入れる嵌合凹部２７が形
成され、またその嵌合凹部２７の外側において中心対称
の位置に一対の係合凹部２８が形成される。この係合凹
部２８に前述の保持器４の係合凸部２４がそれぞれ嵌入
され、これにより保持器４とケーシング６間でトルクを
伝達する。

【００２４】また、閉塞壁２６の外面において、一対の
係合凸部２９が中心対称の位置に形成されている。この
係合凸部２９の位置は、閉塞壁２６の内面に形成された
前述の係合凹部２８の位置と９０度位置を異にしてい
る。

【００２５】押え蓋７は、図１に示すように、環状のも
のであり、内輪１の外周面に嵌められ、その外周面に形
成されたリブ３１がケーシング６の開放端側内周面の嵌
合溝３２に嵌着される。

【００２６】実施例のトルクリミッタは以上のごときも
のであり、内輪１の軸８を挿通し、その軸８のピン９を
内輪１の端部の係合凹部１１に係合させる。また、ケー
シング６の閉塞壁２６の外側において、軸８に挿通した
歯車３３等の他部品の内面に形成した係合凹部に前述の
係合凸部２９を嵌めることにより、ケーシング６の閉塞
壁２６がオルダム継手を構成する。

【００２７】なお、歯車３３はケーシング６と一体成形
してもよく、またねじ止めにより一体化してもよい。

【００２８】いま、軸８及びこれに係合した内輪１が図
２の矢印Ａ方向に回転した場合、ローラ３の回転抵抗以
下の負荷が歯車３３を通じて外輪２に作用しているとき
は、各部材が一体に回転して歯車３３にトルクが伝達さ
れるが、歯車３３に作用する負荷が上記の回転抵抗を超
える大きさになると内輪１が空転する。

【００２９】この場合の空転トルクは、傾斜面１４のく
さび角度と、押さえばね５のばね力を調整することによ
り設定され、これにより適宜の大きさの伝達トルクを有
するトルクリミッタを構成する。

【００３０】また、軸８及び内輪１が矢印Ａと反対方向
に回転した場合、ローラ３がくさび形空所１５の幅狭部
側に移動してロックされ、そのロックにより、各部材が
一体に回転して歯車３３にトルクが伝達されるが、歯車
３３を通じて外輪２に作用する負荷が一定以上に大きく
なると、外輪２の割れ目１９が拡開されてローラ３の食
込み量が増大し、更に負荷が増大するとローラ３が食込
み防止壁１７に接触する（図２の一点鎖線参照）。そう
するとローラ３によるロック作用が喪失するため、それ
以上の負荷を支えることができず、内輪１は空転する。

【００３１】この場合、傾斜面１４のくさび角度、外輪
２の割れ目１９の開拡時の弾性変形のばね定数、及び食
込み防止壁１７の位置を調整することにより、空転トル
クを設定することができるので、トルクリミッタを構成
する。

【００３２】以上のように、実施例のトルクリミッタ
は、回転方向によりトルクの発生機構が異なり、内輪１
が矢印Ａ方向に回転した場合に比べ、矢印Ａと反対方向
に回転した場合の方が大きなトルクを設定することがで
きる。従って、事務機などの蓋開閉機構に用いた場合、
蓋を開けるときは内輪１が矢印Ａ方向に回転する関係に
設定しておくと、蓋は小さなトルクでスムーズに開放さ
れる。また蓋を閉じる際には、大きなトルクが作用する
ので、強く閉まることが防止できる。

【００３３】なお、以上の実施例では内輪１を必要部材
としているが、これを省略して、軸８のみを外輪２の内
周面に挿入し、軸８の外周面と傾斜面１４との間でくさ
び形空所１５を構成するようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、この発明のトルクリミッ
タは、それ単体で正逆の回転に対してそれぞれ異なる伝
達トルクを設定でき、更に従来のトルクリミッタに比
べ、コンパクトなサイズで大きな伝達トルクを発生させ
ることができる。また、従来のトルクリミッタに比べ、
構造が簡単であり部品点数が少なく、組立が容易である
ため、コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の縦断側面図

【図２】図１のII−II線の拡大断面図

【図３】図１のIII −III 線の断面図

【図４】保持器及びＳ字ばねの斜視図

【符号の説明】

１ 内輪 ２ 外輪 ３ ローラ ４ 保持器 ５ 押えばね ６ ケーシング ７ 押え蓋 ８ 軸 ９ ピン １１ 係合凹部 １２ ポケット １３ 嵌合凹部 １４ 傾斜面 １５ くさび形空所 １６ ばね収納部 １７ 食込み防止壁 １８ 溝 １９ 割れ目 ２１ 環状部 ２２、２２’ 嵌合凸部 ２３ 保持片 ２４ 係合凸部 ２５ 円筒部 ２６ 閉塞壁 ２７ 嵌合凹部 ２８ 係合凹部 ２９ 係合凸部 ３１ リブ ３２ 嵌合溝 ３３ 歯車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外輪の内周面に軸方向の複数のポケット
   を設け、そのポケットの底に一方向に傾斜した傾斜面を
   形成し、上記外輪に挿通した軸又は内輪の表面と上記傾
   斜面とにより形成されるくさび形空所にローラを組込
   み、上記ローラをくさび形空所の幅狭側に押圧する押さ
   えばねを前記ポケットに組込んでなるトルクリミッタに
   おいて、上記外輪の１個所に外周面から内周面にわたる
   径方向の割れ目を設け、上記くさび形空所の幅狭側のポ
   ケット内側面にローラ食込み防止壁を形成したことを特
   徴とするトルクリミッタ。