JPH066763U - 自動復帰機能付トルクリミッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、保持器と内輪を転動体により転が
り接触させ、その両者の間でクリープを生じさせて自動
復帰するトルクリミッタにおいて、保持器と内輪に転動
体を組込むための特別な加工を不要にし、製造工程の減
少を図る。 【構成】 内輪１に円筒面５を、外輪２に多角形の板ば
ね８から成るカム面９を形成し、内外輪の間に設けた保
持器１４に係合用のローラ１３を組込む。保持器１４と
結合している円環部材１６と内輪１の間に円筒ころ２２
を圧入し、その圧入により円環部材１６と外輪２の円環
部１９を接触させ、この両者の転がり運動により保持器
１４を低速回転するクリープを発生させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動復帰する機能を備えたトルクリミッタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

小型船舶のプロペラ推進機や冷凍機コンプレッサの液圧回路などにおいては、 従動側の過負荷に対して原動機側の動力伝達を切離し、従動側が正常状態に回復 した場合は、自動的に元の状態に復帰してトルク伝達を繰り返すトルクリミッタ が必要になる。

【０００３】 また、上記のトルクリミッタでは、原動機側が高速度で回転している状態で、 極めて短かい時間間隔で自動復帰が繰返されると、従動側に無理を強いることに なるため、所定の長い時間間隔をおいて自動復帰する機能が求められる。

【０００４】 従来、このような長い間隔をおいて自動復帰するトルクリミッタとして、本出 願人が先に特願平４−１１１２８１号により提案したものがある。

【０００５】 この提案のものは、図６に示すように、内輪１と外輪２の対向する面に、円筒 面５と、多角形の板バネ８から成るカム面９を形成し、内外輪１、２の間に設け た保持器１４のポケットに、円筒面５とカム面９の最小すきま部に係合するロー ラ１３を組込んでいる。

【０００６】 また、保持器１４と外輪２にそれぞれすき間をもって嵌合する円環部３０、３ １を設け、内輪１と保持器１４間に玉軸受３２を組込み、その玉軸受３２のボー ル３３の圧入によって保持器１４を転がり案内すると共に円環部３０を径方向に 変形させ、両円環部３０、３１を複数位置で接触させている。

【０００７】 上記の構造では、カム面９を形成する板ばね８が変形し、ローラ１３が係合位 置を通過すると、保持器１４がボール３３を介した内輪１からの回転荷重により 外輪２の円環部３１に対して転がり運動をしてクリープを起こし、ローラ１３を 低い速度で次の係合位置まで移動させる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記のように、内輪１と保持器１４の間に玉軸受３２を圧入し、保 持器１４を転がり案内する構造では、内輪１の外径面と保持器１４の内径面に、 玉軸受３２のボール３３を案内するための円周溝３４、３５を設ける必要がある 。しかし、このような円周溝３４、３５は、内輪や保持器の製造上の工程数を多 くし、製造コストを増大させる問題がある。

【０００９】 また、玉軸受３２は、ボール保持器３６に対してボール３３を圧入して組込む 必要があり、加えて、そのボール３３を上記円周溝３４、３５の位置まで正確に 圧入する必要があるため、組立てに手間がかかり、作業コストが増加する問題が ある。

【００１０】 そこで、この考案は、クリープを発生させる転動体の形状を変更し、製造工程 とコストの減少を実現できるトルクリミッタを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、この考案は、内外に嵌合する軌道輪の対向する面 に、円筒面と多角形のカム面を形成し、その両軌道輪の間に組込んだ保持器のポ ケットに、上記円筒面とカム面の最小すきま部に係合する係合子を設けると共に 、上記カム面の最小すきま部の表面を弾性材で形成し、従動側の軌道輪と保持器 にそれぞれすき間をもって嵌合する円環部を設け、その保持器の円環部と駆動側 の軌道輪との間に、保持器を転がり案内する複数の円筒ころを圧入し、この円筒 ころの圧入による保持器の変形量を上記両円環部の嵌合すき間よりも大きくなる ように設定したのである。

【００１２】

【作用】

上記のように円筒ころを用いると、円筒ころ自体に転がりの軌道を案内する機 能があるために、軌道輪や保持器に案内用の円周溝を設ける必要がない。また、 軌道輪と円環部に対する圧入の位置を正確に決める必要がないため、組立てが容 易に行なえる。

【００１３】

【実施例】

図１乃至図３は実施例のトルクリミッタを示す。図１及び図２に示すように、 内輪１と外輪２は、一端が軸受３と係合部材１８により、他端が軸受４と軸受箱 ２５を介して回転自在に支持され、その両軸受３、４の案内により同軸上に保持 されている。

【００１４】 内輪１の中央部の外径面は円筒面５で形成され、その円筒面５に対向する外輪 ２の内径面６には、円周方向に等間隔で８ケ所の切欠き７が形成されており、そ の各切欠き７に、ほぼ正八角形のリング状をした板ばね８が組込まれている。

【００１５】 この板ばね８は、８等分に分割されたばね板８ａで形成されており、その各ば ね板８ａの内面が、内輪１の円筒面５との間でくさび形空間をなすカム面９を形 成している。また、上記各ばね板８ａは、外輪２の各切欠き７の間でわずかに締 まり嵌めの状態で組込まれ、各ばね板８ａと外輪２の内径面６との間には、ばね 板８ａの変形を許容するぬすみ１０が設けられている。さらに、板ばね８の中央 部には、内輪１の円筒面５に向かう突起１１が形成され、その突起１１と円筒面 ５間の最小すきま部１２の寸法ａは、後述するローラ１３の径寸法ｄよりも小さ く設定されている。

【００１６】 上記板ばね８と円筒面５の間には、保持器１４が設けられ、その保持器１４の 周面に、カム面９と対応して等間隔で多数のポケット１５が設けられ、その各ポ ケット１５に、係合子としてのローラ１３が組込まれている。

【００１７】 このローラ１３は、外径寸法ｄが、カム面９と円筒面５間の最小すきま部１２ 以外の間隙に対して小さく形成され、図３に示すように、最小すき間部１２の近 傍でのみカム面９と円筒面５に係合するようになっている。また、ローラ１３の 外径寸法ｄは、角リング状板ばね８がぬすみ７側に撓んだ時に、板ばね８と円筒 面５間にできる間隔よりも小さく設定され、その間隔をローラ１３が通過できる ようになっている。

【００１８】 また、上記保持器１４の先端部は軸受３側に突出し、その突出部分１４ａに内 外輪と同軸の円環部材１６が連結されている。この円環部材１６は、その内径面 と上記突出部分１４ａの外径面に設けた凹凸部１７とを嵌合させて保持器１４に 締まり嵌めされており、その嵌合によって円環部材１６と保持器１４は、軸方向 には移動不可であるが、回転方向には所定のトルクで相対回転可能なように連結 されている。

【００１９】 また、外輪２の先端部には、断面がＬ字形をした係合部材１８が一体に圧入さ れ、その係合部材１８に、上記円環部材１６の内側に嵌まり込む円環部１９が形 成されている。

【００２０】 上記円環部材１６と円環部１９は、わずかなすき間δを介して嵌合しており、 その嵌合すき間δは、円環部材１６の内径寸法と円環部１９の外径寸法の呼び径 寸法Ｄに対して数百分の１以下の値で設定されている。

【００２１】 一方、上記円環部材１６と内輪１の円筒面５との間には、図１及び図２に示す ように円筒ころ軸受２０が組込まれている。この円筒ころ軸受２０は、環状のこ ろ保持器２１と、そのころ保持器２１により円周方向に１２０度間隔で配置され る３個の円筒ころ２２とから成り、この円筒ころ２２の転がりにより保持器１４ を内輪１に対して回転案内する。

【００２２】 また、上記円筒ころ２２の直径寸法Ｄは、円環部材１６と内輪１との間の間隔 より大きく、各円筒ころ２２が円環部材１６と内輪の間で圧入状態で組込まれる ように設定されており、その円筒ころの圧入により、図３に示すように円環部材 １６が円筒ころ２２を頂点として変形し、その変形部分２３で円環部材１６が外 輪２の円環部１９と点又は線接触するようになっている。

【００２３】 また、円筒ころ２２を収納するころ保持器２１のポケット２４は、軸方向に向 かって円筒状に形成され、円筒ころ２２を保持器１４の軸方向に挿入することに よりポケット１５に組込めるように形成されている。

【００２４】 この実施例のトルクリミッタは上記のような構造で成り、内輪１を原動機側に 、外輪２を従動側にそれぞれ連結し、図５に示すように、内輪１の円筒面５と角 リング状板ばね８のカム面９にローラ１３が当接した状態で外輪２を固定し、内 輪１を矢印の方向に回転すると、ローラ１３が円筒面５とカム面９に噛み込んで クラッチが成立し、外輪２が内輪１と一体で回転する。

【００２５】 この状態から、外輪２に負荷するトルクが大きくなると、図４に示すように、 クラッチを構成しているばね８のカム面９がぬすみ７側に撓み、トルク伝達を継 続するが、トルクが一定値を越えると、ローラ１３が最小すきま部１２を通過し 、クラッチとして作用していたカム面９の反対側に放出されて、クラッチ機能を 失なう。

【００２６】 上記のトルク伝達が開放された状態で原動機側が回転を続け、内輪１と外輪２ が相対回転すると、内輪１の回転荷重が円筒ころ２２を介して円環部材１６に伝 わる。このため、円環部材１６が外輪２の円環部１９の外径を中心にして内接転 がり運動をし、クリープを生じる。すなわち、円環部材１６の内側を円筒ころ２ ２が一周した時、円環部材１６と円環部１９は嵌合すき間δに円周率πを乗じた 量πδだけ相対回転する。この場合、前述したように嵌合すき間δの値を小さな 値で設定してあるので、保持器１４は内輪１の回転に対して低い速度で回転し、 ローラ１３を１回転当り微少な距離ずつ移動させる。このため、従動側が異常事 態で停止した後、長い時間をおいてローラ１３が次の係合位置に致達することな り、十分な時間的余裕をもった自動復帰を繰り返すことができる。

【００２７】 なお、上記の実施例では、内輪１を駆動側に外輪２を従動側にしたが、逆に外 輪２を駆動側にして内輪１を従動側にしても、上述と同じ作用を得ることができ る。また、円筒ころ２２は、２個又は４個以上等間隔で組込むようにしてもよい 。

【００２８】

【効果】

以上のように、この考案は、軌道輪と保持器の間に円筒ころを圧入するように したので、軌道輪や保持器に案内用の円周溝を設ける必要がなく、製造工程の減 少とコストの低減を図ることができる。

【００２９】 また、円筒ころは、ころ保持器のポケットに強制嵌合する必要がなく、しかも 軌道輪と保持器に対して正確な位置に圧入する必要がないため、組立ての作業性 を大きく向上できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のトルクリミッタを示す縦断正面図

【図２】図１のII−II線に沿った断面図

【図３】図１のIII −III 線に沿った断面図

【図４】円筒ころ軸受を示す斜視図

【図５】同上のクラッチ部分を拡大して示す断面図

【図６】従来例を示す縦断正面図

【符号の説明】

１ 内輪 ２ 外輪 ５ 円筒面 ８ 板ばね ９ カム面 １３ ローラ １４ 保持器 １６ 円環部材 １９ 円環部 ２０ 円筒ころ ２１ ころ保持器 ２２ 円筒ころ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内外に嵌合する軌道輪の対向する面に、
   円筒面と多角形のカム面を形成し、その両軌道輪の間に
   組込んだ保持器のポケットに、上記円筒面とカム面の最
   小すきま部に係合する係合子を設けると共に、上記カム
   面の最小すきま部の表面を弾性材で形成し、従動側の軌
   道輪と保持器にそれぞれすき間をもって嵌合する円環部
   を設け、その保持器の円環部と駆動側の軌道輪との間
   に、保持器を転がり案内する複数の円筒ころを圧入し、
   この円筒ころの圧入による保持器の変形量を上記両円環
   部の嵌合すき間よりも大きくなるように設定した自動復
   帰機能付トルクリミッタ。