JPH06221341A - トルクリミッタ - Google Patents
トルクリミッタInfo
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- JPH06221341A JPH06221341A JP4315493A JP4315493A JPH06221341A JP H06221341 A JPH06221341 A JP H06221341A JP 4315493 A JP4315493 A JP 4315493A JP 4315493 A JP4315493 A JP 4315493A JP H06221341 A JPH06221341 A JP H06221341A
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Landscapes
- Handling Of Sheets (AREA)
- Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トルクの変動が小さく、長期に渡って安定し
たトルクが得られるトルクリミッタを提供する。 【構成】 永久磁石を固着した一方の回転体と半硬質磁
性体を固着した他方の回転体とを上記永久磁石と上記半
硬質磁性体を間隙をもって対向させつつ同軸上にかつ互
いに摺動回転可能に設置し、永久磁石と半硬質磁性体と
の間に生じるヒステリシストルクによって上記両回転体
間でトルクを伝達するトルクリミッタにおいて、少なく
とも一方の回転体を金属材料で形成する。このことによ
って温度上昇や寸法変化によるマグネットの磁力低下や
両回転体間の摺動特性の変化を防止でき、従って安定し
たトルクを得ることが出来る。また、上記金属材料から
なる回転体をオイルを含浸した焼結金属で形成する。
たトルクが得られるトルクリミッタを提供する。 【構成】 永久磁石を固着した一方の回転体と半硬質磁
性体を固着した他方の回転体とを上記永久磁石と上記半
硬質磁性体を間隙をもって対向させつつ同軸上にかつ互
いに摺動回転可能に設置し、永久磁石と半硬質磁性体と
の間に生じるヒステリシストルクによって上記両回転体
間でトルクを伝達するトルクリミッタにおいて、少なく
とも一方の回転体を金属材料で形成する。このことによ
って温度上昇や寸法変化によるマグネットの磁力低下や
両回転体間の摺動特性の変化を防止でき、従って安定し
たトルクを得ることが出来る。また、上記金属材料から
なる回転体をオイルを含浸した焼結金属で形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、永久磁石と半硬質磁
性体との間に生じるヒステリシストルクによってトルク
を伝達するトルクリミッタに関する。
性体との間に生じるヒステリシストルクによってトルク
を伝達するトルクリミッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ヒステリシストルクを利用したト
ルクリミッタはオーディオ・ビデオ機器のリール台、複
写機、プリンター等の給紙装置などに用いられている。
ルクリミッタはオーディオ・ビデオ機器のリール台、複
写機、プリンター等の給紙装置などに用いられている。
【０００３】例えば、図４及び図５は給紙装置の重送防
止機構を示すものであり、図において摩擦ローラ（１）
は給送ローラ（２）に所定圧で押しつけられている。こ
の摩擦ローラ（１）には、トルクリミッタ（３）を介し
て用紙（４）を戻す方向に常に一定のトルク（Ｔ）が与
えられている。そして、給送ローラ（２）と摩擦ローラ
（１）との間に２枚以上の用紙（４）が案内されたとき
には２枚目以降の用紙（４）は１枚目と分離されて用紙
の進行方向とは逆の方向に戻される（図４）。しかし、
給送ローラ（２）と摩擦ローラ（１）とが直接接してい
るか、１枚の用紙を挟んで接しているときには、摩擦ロ
ーラ（１）は給送ローラ（２）と一緒に用紙を送り出す
方向にツレ回りする（図５）。従って、用紙を一枚ずつ
確実に送り出すためには、トルクリミッタ（３）によっ
て摩擦ローラ（１）に与えられている逆方向の回転トル
ク（Ｔ）は、用紙（４）どうしの摩擦力よりは大きい
が、給送ローラ（２）の回転トルクよりは小さくなけれ
ばならない。そしてなおかつ、トルクリミッタ（３）
は、常に一定の安定したトルク（Ｔ）を維持し続けなけ
ればならない。
止機構を示すものであり、図において摩擦ローラ（１）
は給送ローラ（２）に所定圧で押しつけられている。こ
の摩擦ローラ（１）には、トルクリミッタ（３）を介し
て用紙（４）を戻す方向に常に一定のトルク（Ｔ）が与
えられている。そして、給送ローラ（２）と摩擦ローラ
（１）との間に２枚以上の用紙（４）が案内されたとき
には２枚目以降の用紙（４）は１枚目と分離されて用紙
の進行方向とは逆の方向に戻される（図４）。しかし、
給送ローラ（２）と摩擦ローラ（１）とが直接接してい
るか、１枚の用紙を挟んで接しているときには、摩擦ロ
ーラ（１）は給送ローラ（２）と一緒に用紙を送り出す
方向にツレ回りする（図５）。従って、用紙を一枚ずつ
確実に送り出すためには、トルクリミッタ（３）によっ
て摩擦ローラ（１）に与えられている逆方向の回転トル
ク（Ｔ）は、用紙（４）どうしの摩擦力よりは大きい
が、給送ローラ（２）の回転トルクよりは小さくなけれ
ばならない。そしてなおかつ、トルクリミッタ（３）
は、常に一定の安定したトルク（Ｔ）を維持し続けなけ
ればならない。
【０００４】このような給紙装置に用いられるヒステリ
シストルクを利用したトルクリミッタとして、熱可塑性
樹脂からなる互いに摺動回転可能な２つの回転軸からな
り、一方の回転軸には円筒状又は円盤状の永久磁石を固
着し、他方の回転軸には前記永久磁石と間隙をもって対
向する円筒状又は円盤状の半硬質磁性体を固着し、永久
磁石と半硬質磁性体との間に生じるヒステリシストルク
により両回転軸間でトルクを伝達する構造のものが知ら
れている。
シストルクを利用したトルクリミッタとして、熱可塑性
樹脂からなる互いに摺動回転可能な２つの回転軸からな
り、一方の回転軸には円筒状又は円盤状の永久磁石を固
着し、他方の回転軸には前記永久磁石と間隙をもって対
向する円筒状又は円盤状の半硬質磁性体を固着し、永久
磁石と半硬質磁性体との間に生じるヒステリシストルク
により両回転軸間でトルクを伝達する構造のものが知ら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトルクリミッタでは、２つの回転軸共に熱可
塑性樹脂を用いていたため、次のような問題があった。 熱可塑性樹脂は熱伝導性が悪いため、ヒステリシス熱
や摩擦熱を外部へ放出できず、トルクリミッタの温度上
昇を避けられない。温度が上昇すると、マグネットの磁
力が低下し、トルク変動の原因となる。また、通常熱可
塑性樹脂は表面温度の上昇によって摩擦係数が変化する
ため、両回転軸の摺動特性が変化し、この点からもトル
ク変動の原因となる。 熱可塑性樹脂は、熱膨張や吸湿による寸法変化が大き
い。このため、表面に接着したマグネットが割れてしま
うことがある。また、寸法変化によって摺動部のクリア
ランスが変化したり、永久磁石と半硬質磁性体との間隔
が変化したりするため、トルク変動の原因となる。 一般に、熱可塑性樹詣はマグネットとの接着性があま
り良くない。
うな従来のトルクリミッタでは、２つの回転軸共に熱可
塑性樹脂を用いていたため、次のような問題があった。 熱可塑性樹脂は熱伝導性が悪いため、ヒステリシス熱
や摩擦熱を外部へ放出できず、トルクリミッタの温度上
昇を避けられない。温度が上昇すると、マグネットの磁
力が低下し、トルク変動の原因となる。また、通常熱可
塑性樹脂は表面温度の上昇によって摩擦係数が変化する
ため、両回転軸の摺動特性が変化し、この点からもトル
ク変動の原因となる。 熱可塑性樹脂は、熱膨張や吸湿による寸法変化が大き
い。このため、表面に接着したマグネットが割れてしま
うことがある。また、寸法変化によって摺動部のクリア
ランスが変化したり、永久磁石と半硬質磁性体との間隔
が変化したりするため、トルク変動の原因となる。 一般に、熱可塑性樹詣はマグネットとの接着性があま
り良くない。
【０００６】また、従来のトルクリミッタでは、２つの
回転軸が接触する摺動部に潤滑油を添加していた。しか
し、潤滑油を用いた場合は使用中にオイル枯れを起こし
やすく、また摺動部に定期的にオイルを供給することも
非常に困難である。このため使用とともに摺動部の潤滑
性が損なわれ、トルクの上昇を招く結果となっていた。
これに対し、保持性の良いグリース、ワックス等を用い
ることも考えられるが、これらは初期粘性が大きいた
め、起動時と定常時のトルク差が大き過ぎて好ましくな
い。
回転軸が接触する摺動部に潤滑油を添加していた。しか
し、潤滑油を用いた場合は使用中にオイル枯れを起こし
やすく、また摺動部に定期的にオイルを供給することも
非常に困難である。このため使用とともに摺動部の潤滑
性が損なわれ、トルクの上昇を招く結果となっていた。
これに対し、保持性の良いグリース、ワックス等を用い
ることも考えられるが、これらは初期粘性が大きいた
め、起動時と定常時のトルク差が大き過ぎて好ましくな
い。
【０００７】この発明の目的は、トルクの変動が小さ
く、長期に渡って安定したトルクが得られるトルクリミ
ッタを提供することにある。
く、長期に渡って安定したトルクが得られるトルクリミ
ッタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は、金属材料の持つ熱伝導性、寸法安定
性、接着性等に着目してなされたものであり、永久磁石
を固着した一方の回転体と半硬質磁性体を固着した他方
の回転体とを上記永久磁石と上記半硬質磁性体を間隙を
もって対向させつつ同軸上にかつ互いに摺動回転可能に
設置し、永久磁石と半硬質磁性体との間に生じるヒステ
リシストルクによって上記両回転体間でトルクを伝達す
るトルクリミッタにおいて、少なくとも一方の回転体を
金属材料で形成することを要旨とする。
め、この発明は、金属材料の持つ熱伝導性、寸法安定
性、接着性等に着目してなされたものであり、永久磁石
を固着した一方の回転体と半硬質磁性体を固着した他方
の回転体とを上記永久磁石と上記半硬質磁性体を間隙を
もって対向させつつ同軸上にかつ互いに摺動回転可能に
設置し、永久磁石と半硬質磁性体との間に生じるヒステ
リシストルクによって上記両回転体間でトルクを伝達す
るトルクリミッタにおいて、少なくとも一方の回転体を
金属材料で形成することを要旨とする。
【０００９】このことによって、走行中に発生するヒス
テリシス熱や摩擦熱は、熱伝導性の良い金属材料を通じ
て外部に放出される。このため、温度上昇によるマグネ
ットの磁力低下や摺動部の摩擦係数の変化を防止するこ
とが可能となる。また、上記金属材料は、従来用いられ
ていた樹脂材料に比べて熱や吸湿に対する寸法安定性、
マグネットとの接着性の点でも優れているため、この点
からも好ましい。
テリシス熱や摩擦熱は、熱伝導性の良い金属材料を通じ
て外部に放出される。このため、温度上昇によるマグネ
ットの磁力低下や摺動部の摩擦係数の変化を防止するこ
とが可能となる。また、上記金属材料は、従来用いられ
ていた樹脂材料に比べて熱や吸湿に対する寸法安定性、
マグネットとの接着性の点でも優れているため、この点
からも好ましい。
【００１０】ここで、両回転体は、同軸上にかつ互いに
摺動回転可能に設置できるものであれば、その形状、サ
イズ及び位置関係は特に限定しない。一方、永久磁石及
び半硬質磁性体の形状は、円筒状又は円盤状とすること
が好ましい。
摺動回転可能に設置できるものであれば、その形状、サ
イズ及び位置関係は特に限定しない。一方、永久磁石及
び半硬質磁性体の形状は、円筒状又は円盤状とすること
が好ましい。
【００１１】更にこの発明は、両回転体間の摺動部のオ
イル枯れを防止するという観点から、上記金属材料から
なる回転体をオイルを含浸した焼結金属で形成すること
を要旨とする。
イル枯れを防止するという観点から、上記金属材料から
なる回転体をオイルを含浸した焼結金属で形成すること
を要旨とする。
【００１２】この場合、走行中のヒステリシス熱や摩擦
熱によって、焼結金属中に含浸されたオイルが徐々に摺
動部表面に滲出し、常に摺動部にオイルが供給された状
態を維持できる。また、回転を停止すれば温度は下が
り、滲出したオイルは再び焼結金属中に吸収される。
熱によって、焼結金属中に含浸されたオイルが徐々に摺
動部表面に滲出し、常に摺動部にオイルが供給された状
態を維持できる。また、回転を停止すれば温度は下が
り、滲出したオイルは再び焼結金属中に吸収される。
【００１３】上記において、永久磁石としてはフェライ
ト磁石や希土類磁石（いずれも焼結磁石及び樹脂磁石を
含む）が用いられるが、トルクリミッタの小型化、高ト
ルク化の点からは希土類磁石を用いるのが望ましい。希
土類磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石、Ｓｍ−Ｆｅ
−Ｎ系磁石、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石などが挙げられる。
ト磁石や希土類磁石（いずれも焼結磁石及び樹脂磁石を
含む）が用いられるが、トルクリミッタの小型化、高ト
ルク化の点からは希土類磁石を用いるのが望ましい。希
土類磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石、Ｓｍ−Ｆｅ
−Ｎ系磁石、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石などが挙げられる。
【００１４】一方、半硬質磁性体としては、高い残留磁
束密度とある程度（１０〜１，００００ｅ）の保磁力を
もち、ヒステリシスが角形である金属材料が用いられる
が、トルクリミッタの小型化、高トルク化の点からは、
Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金等を用いる
のが好ましい。
束密度とある程度（１０〜１，００００ｅ）の保磁力を
もち、ヒステリシスが角形である金属材料が用いられる
が、トルクリミッタの小型化、高トルク化の点からは、
Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金等を用いる
のが好ましい。
【００１５】また、２つの回転体は両方共金属材料で形
成してもよいが、その場合は金属どうしの摺動部が著し
く摩耗する危険がある。従って、一方の回転体を金属材
料で形成し、他方の回転体には金属材料に対して耐摩耗
性及び滑動性に優れた合成樹脂材料を用いることが好ま
しい。上記金属材料としては、例えばアルミニウム、亜
鉛、しんちゅう、ステンレスなどの非磁性金属が挙げら
れる。また、上記合成樹脂としては、ポリオレフィン樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹詣、ポリイミド
樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、上
記ポリオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン、ブテ
ン等のオレフィン類の単独重合体または異種ポリオレフ
ィンとの共重合体の総称で、代表例としてポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂等が挙げら
れる。
成してもよいが、その場合は金属どうしの摺動部が著し
く摩耗する危険がある。従って、一方の回転体を金属材
料で形成し、他方の回転体には金属材料に対して耐摩耗
性及び滑動性に優れた合成樹脂材料を用いることが好ま
しい。上記金属材料としては、例えばアルミニウム、亜
鉛、しんちゅう、ステンレスなどの非磁性金属が挙げら
れる。また、上記合成樹脂としては、ポリオレフィン樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹詣、ポリイミド
樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、上
記ポリオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン、ブテ
ン等のオレフィン類の単独重合体または異種ポリオレフ
ィンとの共重合体の総称で、代表例としてポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂等が挙げら
れる。
【００１６】また、回転体を、オイルを含浸した焼結金
属で形成する場合には、上記非磁性金属の焼結金属を用
いることができる。またこの場合のオイルは液状オイル
であり、例えばシリコーンオイルなどの合成油、ナフテ
ン系又はパラフィン系の鉱油、作動油等を用いることが
できる。
属で形成する場合には、上記非磁性金属の焼結金属を用
いることができる。またこの場合のオイルは液状オイル
であり、例えばシリコーンオイルなどの合成油、ナフテ
ン系又はパラフィン系の鉱油、作動油等を用いることが
できる。
【００１７】なお、両回転体間の摺動部には、摺動特性
向上と摩耗防止のために、上記液状オイルを潤滑油とし
て添加してもかまわない。
向上と摩耗防止のために、上記液状オイルを潤滑油とし
て添加してもかまわない。
【００１８】更に、永久磁石及び半硬質磁性体の発錆防
止と回転トルクの向上の目的で、永久磁石と半硬質磁性
体との間隙に、シリコーンオイルなどの合成油、ナフテ
ン系又はパラフィン系の鉱油、作動油等の粘性液状物を
充填してもかまわない。
止と回転トルクの向上の目的で、永久磁石と半硬質磁性
体との間隙に、シリコーンオイルなどの合成油、ナフテ
ン系又はパラフィン系の鉱油、作動油等の粘性液状物を
充填してもかまわない。
【００１９】
【実施例】次に、この発明の実施例について説明する。
【００２０】図１はこの発明の一実施例であるトルクリ
ミッタ（３）を給紙用摩擦ローラ（１）に用いた場合の
断面図である。図において、トルクリミッタ（３）は、
円筒状外周部（５）を有する第１回転体（６）と、円筒
状内周部（７）を有する第２回転体（８）とからなって
おり、さらに第２回転体（８）は、有底円筒状の本体部
（８ａ）と、蓋体（８ｂ）とからなっている。このトル
クリミッタ（３）は、第２回転体（８）の本体部（８
ａ）中に第１回転体（６）を挿入し、次いで蓋体（８
ｂ）を取り付ける手順で組み立てられている。そして、
第１回転体（６）は金属製のシャフト（９）を通して図
示しない駆動機構と連結しており、また第２回転体
（８）は底部でゴムローラ（１）と嵌合している。ここ
で、第１回転体（６）と第２回転体（８）とは同軸上に
設置されており、摺動部（１０ａ，１０ｂ）での当接に
よって半径方向及び軸方向の位置決めがなされていて、
かつ互いに摺動回転可能となっている。
ミッタ（３）を給紙用摩擦ローラ（１）に用いた場合の
断面図である。図において、トルクリミッタ（３）は、
円筒状外周部（５）を有する第１回転体（６）と、円筒
状内周部（７）を有する第２回転体（８）とからなって
おり、さらに第２回転体（８）は、有底円筒状の本体部
（８ａ）と、蓋体（８ｂ）とからなっている。このトル
クリミッタ（３）は、第２回転体（８）の本体部（８
ａ）中に第１回転体（６）を挿入し、次いで蓋体（８
ｂ）を取り付ける手順で組み立てられている。そして、
第１回転体（６）は金属製のシャフト（９）を通して図
示しない駆動機構と連結しており、また第２回転体
（８）は底部でゴムローラ（１）と嵌合している。ここ
で、第１回転体（６）と第２回転体（８）とは同軸上に
設置されており、摺動部（１０ａ，１０ｂ）での当接に
よって半径方向及び軸方向の位置決めがなされていて、
かつ互いに摺動回転可能となっている。
【００２１】第１回転体（６）の円筒状外周部（５）に
は、円筒状の永久磁石（１１）が接着剤により固着され
ている。この永久磁石（１１）はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系樹脂
磁石で、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末とエポキシ樹脂とか
らなる樹脂磁石粉末を所定の金型に投入し、圧縮成形し
た後、加熱して硬化させ、更に防錆のために表面を樹脂
コーティングした後、着磁ヨークを用いて外周に着磁を
行なったものである。
は、円筒状の永久磁石（１１）が接着剤により固着され
ている。この永久磁石（１１）はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系樹脂
磁石で、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末とエポキシ樹脂とか
らなる樹脂磁石粉末を所定の金型に投入し、圧縮成形し
た後、加熱して硬化させ、更に防錆のために表面を樹脂
コーティングした後、着磁ヨークを用いて外周に着磁を
行なったものである。
【００２２】また、第２回転体（８）の円筒状内周部
（７）には、円筒状の半硬質磁性体（１２）が圧入によ
って固着されている。この半硬質磁性体（１２）はＦｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ系合金製であり、その面長は、永久磁石
（１１）の磁力を有効に利用するため、永久磁石（１
１）のそれより若干（０．５〜２．０ｍｍ程度）長くし
てある。そして、永久磁石（１１）との間には所定の間
隙（１３）が形成されている。なお、永久磁石（１１）
と半硬質磁性体（１２）の位置は入れ替っても構わな
い。すなわち、第１回転体（６）に半硬質磁性体（１
２）を固着し、第２回転体（８）に永久磁石（１１）を
固着しても良い。
（７）には、円筒状の半硬質磁性体（１２）が圧入によ
って固着されている。この半硬質磁性体（１２）はＦｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ系合金製であり、その面長は、永久磁石
（１１）の磁力を有効に利用するため、永久磁石（１
１）のそれより若干（０．５〜２．０ｍｍ程度）長くし
てある。そして、永久磁石（１１）との間には所定の間
隙（１３）が形成されている。なお、永久磁石（１１）
と半硬質磁性体（１２）の位置は入れ替っても構わな
い。すなわち、第１回転体（６）に半硬質磁性体（１
２）を固着し、第２回転体（８）に永久磁石（１１）を
固着しても良い。
【００２３】〔実施例１〕上記実施例において次の材料
を用いた。 第１回転体（６）：アルミニウム展伸材（材質Ａ２０１
１） 第２回転体（８）：ポリプロピレン樹脂（商品名ポリフ
ァイン；徳山曹達株式会社製） 永久磁石（１１） ：Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系樹脂磁石（ＮＰ
−８Ｌ；大同特殊金属株式会社製）・・・・外径１８．
６４ｍｍ、内径１５．４ｍｍ、長さ１０．１ｍｍの円筒
状樹脂磁石の外周を１８極に多極着磁した。 半硬質磁性体（１２）：Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金（ＹＨ
Ｊ３０−１０；日立金属株式会社製）・・・・外径２
０．０ｍｍ、内径１８．８ｍｍ、長さ１１．０ｍｍとし
た。 更に、摺動部（１０ａ，１０ｂ）には、潤滑油としてシ
リコーンオイル（ＫＦ９６；信越シリコン株式会社製；
粘度１００ｃｓｔ）を添加した。
を用いた。 第１回転体（６）：アルミニウム展伸材（材質Ａ２０１
１） 第２回転体（８）：ポリプロピレン樹脂（商品名ポリフ
ァイン；徳山曹達株式会社製） 永久磁石（１１） ：Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系樹脂磁石（ＮＰ
−８Ｌ；大同特殊金属株式会社製）・・・・外径１８．
６４ｍｍ、内径１５．４ｍｍ、長さ１０．１ｍｍの円筒
状樹脂磁石の外周を１８極に多極着磁した。 半硬質磁性体（１２）：Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金（ＹＨ
Ｊ３０−１０；日立金属株式会社製）・・・・外径２
０．０ｍｍ、内径１８．８ｍｍ、長さ１１．０ｍｍとし
た。 更に、摺動部（１０ａ，１０ｂ）には、潤滑油としてシ
リコーンオイル（ＫＦ９６；信越シリコン株式会社製；
粘度１００ｃｓｔ）を添加した。
【００２４】〔実施例２〕第１回転体（６）として含油
焼結アルミニウム製のものを用いた。この含油焼結アル
ミニウムは、焼結アルミニウム（材質Ａ２０１４）で成
形したコアの円筒状外周部（５）に円筒状のＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系樹脂磁石（１１）を接着した後、シリコーンオイ
ル（ＫＦ９６；信越シリコン株式会社製；粘度１００ｃ
ｓｔ）に浸漬し、内部からの発泡が止むまで減圧して得
た。また、第１回転体（６）以外は実施例１と同じもの
を用いた。
焼結アルミニウム製のものを用いた。この含油焼結アル
ミニウムは、焼結アルミニウム（材質Ａ２０１４）で成
形したコアの円筒状外周部（５）に円筒状のＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系樹脂磁石（１１）を接着した後、シリコーンオイ
ル（ＫＦ９６；信越シリコン株式会社製；粘度１００ｃ
ｓｔ）に浸漬し、内部からの発泡が止むまで減圧して得
た。また、第１回転体（６）以外は実施例１と同じもの
を用いた。
【００２５】〔従来例〕第１回転体（６）としてポリア
ミド樹脂（レオナ６６；旭化成工業株式会社製）製のも
のを用い、それ以外は実施例１と同じものを用いた。
ミド樹脂（レオナ６６；旭化成工業株式会社製）製のも
のを用い、それ以外は実施例１と同じものを用いた。
【００２６】以上の材料を用いて製造した実施例１、２
及び従来例のトルクリミッタについて、第２回転体を強
制的に静止させながら第１回転体を３５０ｒｐｍで連続
駆動させ、その間の第２回転体の表面温度、及び第２回
転体への伝達トルクを測定した。なお、伝達トルクはデ
ジタルフォースゲージ（ＤＦＫ−１Ｋ；シンポ工業株式
会社製）で測定した。
及び従来例のトルクリミッタについて、第２回転体を強
制的に静止させながら第１回転体を３５０ｒｐｍで連続
駆動させ、その間の第２回転体の表面温度、及び第２回
転体への伝達トルクを測定した。なお、伝達トルクはデ
ジタルフォースゲージ（ＤＦＫ−１Ｋ；シンポ工業株式
会社製）で測定した。
【００２７】図２は、実施例１、２及び従来例に用いた
材料と、各トルクリミッタの定常時の表面温度を示して
いる。この図から判るように、本実施例によるトルクリ
ミッタは、いずれも従来例に比べて定常時の表面温度が
１０°Ｃ以上低い。又、表面温度の変化もほとんど起っ
ていないことが判る。その理由は、第１回転体に金属材
料を用いたために、金属製のシャフトを通して外部へ熱
が放出されたことによるものと思われる。
材料と、各トルクリミッタの定常時の表面温度を示して
いる。この図から判るように、本実施例によるトルクリ
ミッタは、いずれも従来例に比べて定常時の表面温度が
１０°Ｃ以上低い。又、表面温度の変化もほとんど起っ
ていないことが判る。その理由は、第１回転体に金属材
料を用いたために、金属製のシャフトを通して外部へ熱
が放出されたことによるものと思われる。
【００２８】図３は、各トルクリミッタの、伝達トルク
の経時変化を比較したものである。従来例のトルクリミ
ッタは初期の段階からトルクが下がり始め、またトルク
が不安定であった。これに対し、実施例１及び２のトル
クリミッタは、いずれも１，０００時間以上もの間安定
した一定のトルクを維持し続けた。これは、第１回転体
の熱伝導性の違い、即ち、実施例１及び２のトルクリミ
ッタは従来例に比べて温度の上昇が低く、また温度がほ
とんど変化しないことに起因するものと思われる。また
同図において、実施例１のトルクリミッタは１，０００
時間を過ぎた辺りからトルクの増大がみられたが、実施
例２のトルクリミッタは僅かにトルクが増大しただけで
ある。このことから、実施例２のトルクリミッタは、第
１回転体からのオイルの滲出により、長期に渡って摺動
部の摩耗を抑制し、良好な摺動特性を維持できることが
わかる。
の経時変化を比較したものである。従来例のトルクリミ
ッタは初期の段階からトルクが下がり始め、またトルク
が不安定であった。これに対し、実施例１及び２のトル
クリミッタは、いずれも１，０００時間以上もの間安定
した一定のトルクを維持し続けた。これは、第１回転体
の熱伝導性の違い、即ち、実施例１及び２のトルクリミ
ッタは従来例に比べて温度の上昇が低く、また温度がほ
とんど変化しないことに起因するものと思われる。また
同図において、実施例１のトルクリミッタは１，０００
時間を過ぎた辺りからトルクの増大がみられたが、実施
例２のトルクリミッタは僅かにトルクが増大しただけで
ある。このことから、実施例２のトルクリミッタは、第
１回転体からのオイルの滲出により、長期に渡って摺動
部の摩耗を抑制し、良好な摺動特性を維持できることが
わかる。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明した通り、この発明によるト
ルクリミッタは、ヒステリシストルクを発生させながら
互いに摺動回転する２つの回転体のうち、少なくとも一
方の回転体は金属材料で形成されている。この金属材料
は熱伝導性、寸法安定性及びマグネットとの接着性に優
れており、このため温度上昇や寸法変化によるマグネッ
トの磁力低下や両回転体間の摺動特性の変化を防止で
き、従って安定したトルクを得ることが出来る。
ルクリミッタは、ヒステリシストルクを発生させながら
互いに摺動回転する２つの回転体のうち、少なくとも一
方の回転体は金属材料で形成されている。この金属材料
は熱伝導性、寸法安定性及びマグネットとの接着性に優
れており、このため温度上昇や寸法変化によるマグネッ
トの磁力低下や両回転体間の摺動特性の変化を防止で
き、従って安定したトルクを得ることが出来る。
【００３０】更に、上記金属材料としてオイルを含浸し
た焼結金属を用いれば、走行中、焼結金属中に含浸され
たオイルが徐々に摺動部表面に滲出するため、常に摺動
部にオイルが供給された状態を維持できる。このため、
長期に渡って安定したトルクを得ることができる。
た焼結金属を用いれば、走行中、焼結金属中に含浸され
たオイルが徐々に摺動部表面に滲出するため、常に摺動
部にオイルが供給された状態を維持できる。このため、
長期に渡って安定したトルクを得ることができる。
【図１】この発明の一実施例のトルクリミッタを給紙用
摩擦ローラに用いた場合の断面図である。
摩擦ローラに用いた場合の断面図である。
【図２】この発明の実施例１、２及び従来例に用いた材
料と、各トルクリミッタの定常時の表面温度を比較した
図である。
料と、各トルクリミッタの定常時の表面温度を比較した
図である。
【図３】各トルクリミッタの伝達トルクの経時変化を比
較した図である。
較した図である。
【図４】給紙装置の重送防止機構を示す図である。
【図５】給紙装置の重送防止機構を示す図である。
１ 摩擦ローラ ２ 給送ローラ ３ トルクリミッタ ４ 用紙 ６ 第１回転体 ８ 第２回転体 ９ シャフト １０ａ，１０ｂ 摺動部 １１ 永久磁石 １２ 半硬質磁性体 １３ 間隙
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】 例えば、図４及び図５は給紙装置の重送防
止機構を示すものであり、図において摩擦ローラ（１）
は給送ローラ（２）に所定圧で押しつけられている。こ
の摩擦ローラ（１）には、トルクリミッタ（３）を介し
て用紙（４）を戻す方向に常に一定のトルク（Ｔ）が与
えられている。そして、給送ローラ（２）と摩擦ローラ
（１）との間に２枚以上の用紙（４）が案内されたとき
には２枚目以降の用紙（４）は１枚目と分離されて用紙
の進行方向とは逆の方向に戻される（図４）。しかし、
給送ローラ（２）と摩擦ローラ（１）とが直接接してい
るか、１枚の用紙を挟んで接しているときには、摩擦ロ
ーラ（１）は給送ローラ（２）と一緒に用紙を送り出す
方向にツレ回りする（図５）。従って、用紙を一枚ずつ
確実に送り出すためには、トルクリミッタ（３）によっ
て摩擦ローラ（１）に与えられている逆方向の回転トル
ク（Ｔ）は、用紙（４）どうしの摩擦力よりは大きい
が、給送ローラ（２）の回転トルクよりは小さくなけれ
ばならない。そしてなおかつ、トルクリミッタ（３）
は、常に一定の安定したトルク（Ｔ）を維持し続けなけ
ればならない。
止機構を示すものであり、図において摩擦ローラ（１）
は給送ローラ（２）に所定圧で押しつけられている。こ
の摩擦ローラ（１）には、トルクリミッタ（３）を介し
て用紙（４）を戻す方向に常に一定のトルク（Ｔ）が与
えられている。そして、給送ローラ（２）と摩擦ローラ
（１）との間に２枚以上の用紙（４）が案内されたとき
には２枚目以降の用紙（４）は１枚目と分離されて用紙
の進行方向とは逆の方向に戻される（図４）。しかし、
給送ローラ（２）と摩擦ローラ（１）とが直接接してい
るか、１枚の用紙を挟んで接しているときには、摩擦ロ
ーラ（１）は給送ローラ（２）と一緒に用紙を送り出す
方向にツレ回りする（図５）。従って、用紙を一枚ずつ
確実に送り出すためには、トルクリミッタ（３）によっ
て摩擦ローラ（１）に与えられている逆方向の回転トル
ク（Ｔ）は、用紙（４）どうしの摩擦力よりは大きい
が、給送ローラ（２）の回転トルクよりは小さくなけれ
ばならない。そしてなおかつ、トルクリミッタ（３）
は、常に一定の安定したトルク（Ｔ）を維持し続けなけ
ればならない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】このような給紙装置に用いられるヒステリ
シストルクを利用したトルクリミッタとして、熱可塑性
樹脂からなる互いに摺動回転可能な２つの回転体からな
り、一方の回転体には円筒状又は円盤状の永久磁石を固
着し、他方の回転体には前記永久磁石と間隙をもって対
向する円筒状又は円盤状の半硬質磁性体を固着し、永久
磁石と半硬質磁性体との間に生じるヒステリシストルク
により両回転体間でトルクを伝達する構造のものが知ら
れている。
シストルクを利用したトルクリミッタとして、熱可塑性
樹脂からなる互いに摺動回転可能な２つの回転体からな
り、一方の回転体には円筒状又は円盤状の永久磁石を固
着し、他方の回転体には前記永久磁石と間隙をもって対
向する円筒状又は円盤状の半硬質磁性体を固着し、永久
磁石と半硬質磁性体との間に生じるヒステリシストルク
により両回転体間でトルクを伝達する構造のものが知ら
れている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトルクリミッタでは、２つの回転体共に熱可
塑性樹脂を用いていたため、次のような問題があった。 熱可塑性樹脂は熱伝導性が悪いため、ヒステリシス熱
や摩擦熱を外部へ放出できず、トルクリミッタの温度上
昇を避けられない。温度が上昇すると、マグネットの磁
力が低下し、トルク変動の原因となる。また、通常熱可
塑性樹脂は表面温度の上昇によって摩擦係数が変化する
ため、両回転体の摺動特性が変化し、この点からもトル
ク変動の原因となる。 熱可塑性樹脂は、熱膨張や吸湿による寸法変化が大き
い。このため、表面に接着したマグネットが割れてしま
うことがある。また、寸法変化によって摺動部のクリア
ランスが変化したり、永久磁石と半硬質磁性体との間隔
が変化したりするため、トルク変動の原因となる。 一般に、熱可塑性樹脂はマグネットとの接着性があま
り良くない。
うな従来のトルクリミッタでは、２つの回転体共に熱可
塑性樹脂を用いていたため、次のような問題があった。 熱可塑性樹脂は熱伝導性が悪いため、ヒステリシス熱
や摩擦熱を外部へ放出できず、トルクリミッタの温度上
昇を避けられない。温度が上昇すると、マグネットの磁
力が低下し、トルク変動の原因となる。また、通常熱可
塑性樹脂は表面温度の上昇によって摩擦係数が変化する
ため、両回転体の摺動特性が変化し、この点からもトル
ク変動の原因となる。 熱可塑性樹脂は、熱膨張や吸湿による寸法変化が大き
い。このため、表面に接着したマグネットが割れてしま
うことがある。また、寸法変化によって摺動部のクリア
ランスが変化したり、永久磁石と半硬質磁性体との間隔
が変化したりするため、トルク変動の原因となる。 一般に、熱可塑性樹脂はマグネットとの接着性があま
り良くない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】また、従来のトルクリミッタでは、２つの
回転体が接触する摺動部に潤滑油を添加していた。しか
し、潤滑油を用いた場合は使用中にオイル枯れを起こし
やすく、また摺動部に定期的にオイルを供給することも
非常に困難である。このため使用とともに摺動部の潤滑
性が損なわれ、トルクの上昇を招く結果となっていた。
これに対し、保持性の良いグリース、ワックス等を用い
ることも考えられるが、これらは初期粘性が大きいた
め、起動時と定常時のトルク差が大き過ぎて好ましくな
い。
回転体が接触する摺動部に潤滑油を添加していた。しか
し、潤滑油を用いた場合は使用中にオイル枯れを起こし
やすく、また摺動部に定期的にオイルを供給することも
非常に困難である。このため使用とともに摺動部の潤滑
性が損なわれ、トルクの上昇を招く結果となっていた。
これに対し、保持性の良いグリース、ワックス等を用い
ることも考えられるが、これらは初期粘性が大きいた
め、起動時と定常時のトルク差が大き過ぎて好ましくな
い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】また、２つの回転体は両方共金属材料で形
成してもよいが、その場合は金属どうしの摺動部が著し
く摩耗する危険がある。従って、一方の回転体を金属材
料で形成し、他方の回転体には金属材料に対して耐摩耗
性及び滑動性に優れた合成樹脂材料を用いることが好ま
しい。この合成樹脂材料は、単独で用いても良いし、シ
リカ、クレー、グラファイト等の充填材を混入して用い
ても良い。上記金属材料としては、例えばアルミニウ
ム、亜鉛、しんちゅう、ステンレスなどの非磁性金属が
挙げられる。また、上記合成樹脂としては、ポリオレフ
ィン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
イミド樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。な
お、上記ポリオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレ
ン、ブテン等のオレフィン類の単独重合体または異種ポ
リオレフィンとの共重合体の総称で、代表例としてポリ
エチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂等
が挙げられる。
成してもよいが、その場合は金属どうしの摺動部が著し
く摩耗する危険がある。従って、一方の回転体を金属材
料で形成し、他方の回転体には金属材料に対して耐摩耗
性及び滑動性に優れた合成樹脂材料を用いることが好ま
しい。この合成樹脂材料は、単独で用いても良いし、シ
リカ、クレー、グラファイト等の充填材を混入して用い
ても良い。上記金属材料としては、例えばアルミニウ
ム、亜鉛、しんちゅう、ステンレスなどの非磁性金属が
挙げられる。また、上記合成樹脂としては、ポリオレフ
ィン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
イミド樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。な
お、上記ポリオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレ
ン、ブテン等のオレフィン類の単独重合体または異種ポ
リオレフィンとの共重合体の総称で、代表例としてポリ
エチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂等
が挙げられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】〔実施例１〕上記実施例において次の材料
を用いた。 第１回転体（６）：アルミニウム展伸材（材質Ａ２０１
１） 第２回転体（８）：ポリプロピレン樹脂（商品名ポリフ
ァイン；徳山曹達株式会社製） 永久磁石（１１） ：Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系樹脂磁石（ＮＰ
−８Ｌ；大同特殊鋼株式会社製）‥‥外径１８．６４ｍ
ｍ、内径１５．４ｍｍ、長さ１０．１ｍｍの円筒状樹脂
磁石の外周を１８極に多極着磁した。 半硬質磁性体（１２）：Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金（ＹＨ
Ｊ３０−１０；日立金属株式会社製）‥‥外径２０．０
ｍｍ、内径１８．８ｍｍ、長さ１１．０ｍｍとした。 更に、摺動部（１０ａ，１０ｂ）には、潤滑油としてシ
リコーンオイル（ＫＦ９６；信越化学工業株式会社製；
粘度１００ｃｓｔ）を添加した。
を用いた。 第１回転体（６）：アルミニウム展伸材（材質Ａ２０１
１） 第２回転体（８）：ポリプロピレン樹脂（商品名ポリフ
ァイン；徳山曹達株式会社製） 永久磁石（１１） ：Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系樹脂磁石（ＮＰ
−８Ｌ；大同特殊鋼株式会社製）‥‥外径１８．６４ｍ
ｍ、内径１５．４ｍｍ、長さ１０．１ｍｍの円筒状樹脂
磁石の外周を１８極に多極着磁した。 半硬質磁性体（１２）：Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金（ＹＨ
Ｊ３０−１０；日立金属株式会社製）‥‥外径２０．０
ｍｍ、内径１８．８ｍｍ、長さ１１．０ｍｍとした。 更に、摺動部（１０ａ，１０ｂ）には、潤滑油としてシ
リコーンオイル（ＫＦ９６；信越化学工業株式会社製；
粘度１００ｃｓｔ）を添加した。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】〔実施例２〕第１回転体（６）として含油
焼結アルミニウム製のものを用いた。この含油焼結アル
ミニウムは、焼結アルミニウム（材質Ａ２０１４）で成
形したコアの円筒状外周部（５）に円筒状のＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系樹脂磁石（１１）を接着した後、シリコーンオイ
ル（ＫＦ９６；信越化学工業株式会社製；粘度１００ｃ
ｓｔ）に浸漬し、内部からの発泡が止むまで減圧して得
た。また、第１回転体（６）以外は実施例１と同じもの
を用いた。
焼結アルミニウム製のものを用いた。この含油焼結アル
ミニウムは、焼結アルミニウム（材質Ａ２０１４）で成
形したコアの円筒状外周部（５）に円筒状のＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ系樹脂磁石（１１）を接着した後、シリコーンオイ
ル（ＫＦ９６；信越化学工業株式会社製；粘度１００ｃ
ｓｔ）に浸漬し、内部からの発泡が止むまで減圧して得
た。また、第１回転体（６）以外は実施例１と同じもの
を用いた。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】以上の材料を用いて製造した実施例１、２
及び従来例のトルクリミッタについて、第２回転体を強
制的に静止させながら第１回転体を３５０ｒｐｍで連続
駆動させ、その間の第２回転体の表面温度、及び第２回
転体への伝達トルクを測定した。なお、伝達トルクはデ
ジタルフォースゲージ（ＤＦＧ−１Ｋ；シンポ工業株式
会社製）で測定した。
及び従来例のトルクリミッタについて、第２回転体を強
制的に静止させながら第１回転体を３５０ｒｐｍで連続
駆動させ、その間の第２回転体の表面温度、及び第２回
転体への伝達トルクを測定した。なお、伝達トルクはデ
ジタルフォースゲージ（ＤＦＧ−１Ｋ；シンポ工業株式
会社製）で測定した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ４１Ｊ 11/00 Ａ 9011−2Ｃ
Claims (4)
- 【請求項１】 永久磁石を固着した一方の回転体と半硬
質磁性体を固着した他方の回転体とを上記永久磁石と上
記半硬質磁性体を間隙をもって対向させつつ同軸上にか
つ互いに摺動回転可能に設置し、永久磁石と半硬質磁性
体との間に生じるヒステリシストルクによって上記両回
転体間でトルクを伝達するトルクリミッタにおいて、少
なくとも一方の回転体は金属材料からなることを特徴と
するトルクリミッタ。 - 【請求項２】 円筒状外周部を有する金属材料からなる
回転体と、この円筒状外周部に間隙をもって対向する円
筒状内周部を有していて前記回転体と同軸上にかつ互い
に摺動回転可能に設置されたこれとは別の回転体とから
なり、上記円筒状外周部と上記円筒状内周部の一方には
円筒状永久磁石が、他方には円筒状半硬質磁性体がそれ
ぞれ固着されており、永久磁石と半硬質磁性体との間に
生じるヒステリシストルクによって上記両回転体間でト
ルクの伝達を可能としたトルクリミッタ。 - 【請求項３】 両回転体間の摺動部に潤滑油を添加した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のトルクリミッ
タ。 - 【請求項４】 上記金属材料がオイルを含浸した焼結金
属である請求項１〜３のいずれかに記載のトルクリミッ
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4315493A JPH06221341A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | トルクリミッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4315493A JPH06221341A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | トルクリミッタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221341A true JPH06221341A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=12655940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4315493A Pending JPH06221341A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | トルクリミッタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06221341A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08270673A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-15 | Ntn Corp | トルクリミッタ |
| JP2008164000A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Yamauchi Corp | トルクリミッタの設計方法 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP4315493A patent/JPH06221341A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08270673A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-15 | Ntn Corp | トルクリミッタ |
| JP2008164000A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Yamauchi Corp | トルクリミッタの設計方法 |
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