JPH07166708A - トルクリミッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクリミッタに関し、過負荷を生じること
なく、負荷に連動する出力部材が確実に所定の位置に位
置決めして停止できるようにしたトルクリミッタを提供
することを目的とする。 【構成】出力部材313が位置決め機構33に連動連結され
たトルクリミッタ本体311の入力部材311と出力部材313
との相対回転角を一定角度以下に制限する回転制限手段
319を設けると共に、位置決め機構33の回転板331の溝33
2に爪334が噛み込む時に入力部材311の駆動を停止させ
る手段を設ける構成とする。 【作用】溝332 が爪334 に対向しない位置でトルク伝達
が遮断された時には、入力部材311 を一定以上回転させ
ることにより回転板331を所定の位置に位置決めすると
共に入力部材313の駆動を停止して過負荷の発生を防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トルクリミッタに関
し、特に、負荷に連動する出力部材が確実に所定の位置
に位置決めして停止できるようにしたトルクリミッタに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にトルクリミッタは、例えば図１８
に示すように、駆動力を入力する入力部材１３１ａと、
出力軸１３１ｈとを備え、出力軸１３１ｈが受ける負荷
トルクが一定値を上回る時に出力軸１３１ｈが入力部材
１３１ａに対して同軸回転するように構成される。

【０００３】この従来例においては、上記入力部材１３
１ａの端面に菊座面１３１ｂが形成され、出力軸１３１
ｈと一体に形成されたボール保持板１３１ｃに保持させ
たボール１３１ｄをバネ１３１ｆで菊座面１３１ｂに押
圧している。

【０００４】同図（ｂ）に示すように、菊座面１３１ｂ
の谷にボール１３１ｄが押し込まれている時には、菊座
面１３１ｄがボール１３１ｄを入力部材１３１ａの回転
方向に駆動し、ボール１３１ｄを保持しているボール保
持板１３１ｃ及び出力軸１３１ｈに入力部材１３１ａの
トルクが伝達される。

【０００５】出力軸１３１ｈに負荷が加えられると、ボ
ール１３１ｄは負荷によって入力部材１３１ａの回転方
向と逆方向に駆動され、菊座面１３１ｂの稜線に向かっ
て移動する。ボール１３１ｄの稜線への移動はバネ１３
１ｆの圧力によって抑制されるが、同図（ｃ）に示すよ
うに、負荷によってボール１３１ｄが菊座面１３１ｂの
稜線まで移動すると入力部材１３１ａから出力軸１３１
ｈへのトルクの伝達が遮断され、過負荷の発生が防止さ
れる。

【０００６】このトルク伝達の遮断後に入力部材１３１
ａを駆動し続けるか否かは自由であるが、エネルギーを
無駄使いしないように入力部材１３１ａの駆動を停止す
ることが多い。

【０００７】上記構成において出力軸１３１ｈが所定の
回転位置で停止することが要求されるとき、図１９に示
すような位置決め機構１３３が設けられる。この位置決
め機構は、周縁の１箇所に位置決め用の溝１３３ｂを有
し、入力部材１３１ａに連動連結させた回転板１３３ａ
と、この回転板１３３ａの周面にバネ１３３ｄによって
押圧される爪１３３ｃを設け、この爪１３３ｃを溝１３
３ｂに嵌め込むことにより出力軸１３１ｈの停止位置を
位置決めさせ、起動時に爪１３３ｂをバネ１３３ｄに抗
して例えばレバー１４２を介して図示しないアクチュエ
ータによって溝１３３ｂから引抜くことにより位置決め
作用を解除するようにしている。

【０００８】この位置決め機構１３３は、まず上記バネ
１３３ｄに抗して爪１３３ｃが溝１３３ｂから抜かれる
と、位置決め作用が解除される。次いで出力軸１３１ｈ
を回転させ、トルクリミッタが作動したとき（又は、ト
ルクリミッタが作動する前に操作者の意志によって）ア
クチュエータの作動を停止し、バネ１３３ｄで爪１３３
ｃを回転板１３３ａの周面に押圧させる。この後、出力
軸１３１ｈが回転して、爪１３３ｃが溝１３３ｂに嵌ま
り、出力軸１３１ｈが位置決めされて停止される。

【０００９】これによって、回転板１３３ａを介してト
ルクリミッタに加わる負荷トルクが所定値以上になり、
トルクリミッタによってトルクの伝達が遮断され、モー
タに過負荷がかかることが防止される。そして、爪１３
３ｃの位置や回転板１３３ａの回転位相などによってロ
ーラが所定の位置で停止したことが検出されるとモータ
が停止される。

【００１０】また、トルクリミッタが作動してから位置
決め手段を作動させることも可能である。すなわち、ト
ルクリミッタが作動した後、惰性で回転する回転板１３
３ｈの溝に対して爪１３３ｃを噛み合わせる構成とする
ものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と、図１７（ａ）に示すように菊座面１３１ｂの谷に押
し込まれたボール１３１ｄが、菊座面１３１ｂの山を乗
り越えるときに入力部材１３１ａにかかるトルクは次第
に大きくなる。出力軸１３１ｈにかかるトルクが上記図
１７（ａ）に示すトルクより大きいときには、トルクリ
ミッタが作動するので何等の問題はないが、後に説明す
るように、出力軸１３１ｈの出力を線材のねじりに利用
するような場合、図１７（ｂ）に示すように線材のねじ
り量に従って出力軸１３１ｈにかかる負荷トルクが緩や
かに増加する。この場合、トルクリミッタの作動位置
（作動回転位置：図１７（ａ）のＢ−Ｃ）が不安定にな
り、期待した位置でトルクリミッタが作動しない場合が
多くなる。

【００１２】更に、上記従来の位置決め機構で、トルク
リミッタが作動する前に強制的に溝１３３ｂに爪１３３
ａを噛み込ませてトルクリミッタを作動させる場合には
負荷側のトルクと関係なく、操作する者の意志に従っ
て、出力軸１３１ｈが停止する。

【００１３】ところが後に説明するように、トルクリミ
ッタを線材のねじりに使用する場合のように線材のねじ
りトルクが所定値以上であることを要する場合には、上
記のように操作者が任意に出力軸１３１ｈを停止する上
記構成は役に立たない。

【００１４】更に、トルクリミッタが作動後に惰性で回
転する出力軸を位置決めする構成では、上記出力軸１３
１ｈの惰性を確保するために、フライホイール等が必要
となり、大型となる欠点がある。

【００１５】本発明は上記従来の事情に鑑みて提案され
たものであって、負荷のトルクに応じて正確にトルクリ
ミッタが作動するとともに、停止時の出力軸の回転位置
決め機構が簡単でかつ正確な構成となるトルクリミッタ
を提供することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、図
１に示すように、駆動力を入力する入力部材(311) と、
上記入力部材に連動して回転するとともに負荷を受ける
出力部材とを備え、負荷トルクが所定値を上回る時に前
記入力部材(311) と出力部材との間の伝達トルクを遮断
するトルクリミッタにおいて、トルクリミッタ本体(31)
の入力部材(311) の端面に形成されたボール(314) の径
より小さい径の円穴(311c)に対してバネ(333) によって
ボール(313a)を押圧するボール押圧機構を備える構成と
した。

【００１７】また、駆動力を入力する入力部材(311)
と、上記入力部材に連動して回転するとともに負荷を受
ける出力部材とを備え、負荷トルクが所定値を上回る時
に前記入力部材(311) と出力部材との間の伝達トルクを
遮断するトルクリミッタ本体(31)を備えたトルクリミッ
タにおいて、上記トルクリミッタ本体(31)が作動した後
の上記入力部材(311) と出力部材との相対回転角を一定
角度以下に制限する回転制限手段(319) と、上記トルク
リミッタ本体(31)が作動後に回転制限手段(319)に規定
する角度遅れて回転する出力部材に対する位置決めをす
る位置決め機構(33)とを備えた構成とする。

【００１８】上記回転制限手段(319) は、入力部材(31
1) に立設された回転制限ピン(319a)と、出力部材と連
動回転し、入力部材上にボール(314) を保持するととも
に、各回転制限ピン(319a)が周方向に一定角度以下移動
可能に挿通される複数の円弧孔(319b)を設けたボール保
持板(312) とよりなる構成とする。

【００１９】上記位置決め機構(33)は、上記トルクリミ
ッタ本体（31) の出力部材に連動連結されると共に周面
に位置決め用の溝(332) を形成した回転板(331) と、こ
の回転板(331) の周面にバネ(333) によって押圧され、
上記溝(332) に噛み込む爪(334) とを備えた構成とす
る。

【００２０】上記位置決め機構は、上記溝(332) に噛み
込んだ爪(334) をバネ(333) に抗して溝(332) から離脱
させる位置決め解除手段を備える。また、上記トルクリ
ミッタは、位置決め機構(33)が作動するときに入力部材
(311) の駆動を停止させる駆動停止手段を備えた構成と
する。

【００２１】

【作用】上記のボール押圧機構によれば、入力部材(31
1) の伝達トルクはボール３１４の移動距離に対して急
激に低下するので、作動位置が安定することになる。

【００２２】また、上記回転制限手段３１９によると、
トルクリミッタ作動後に、上記入力部材３１１と出力部
材３１３ｂとの相対回転角が一定角度以下に制限される
ので、トルクリミッタ３１のトルク制限作用が開始した
時に出力部材３１３ｂの回転は一旦は従来と同様に停止
するが、出力部材３１３ｂに対して入力部材３１１が上
記一定角度以上回転すると入力部材３１１と出力部材３
１３ｂとの相対回転が制限され、出力部材３１３ｂは再
び入力部材３１１に連れて回転し、この出力部材３１３
ｂに連動する位置決め機構３３の回転板３３１はその周
面に形成された溝３３２と爪３３４とが対向する回転位
相まで駆動される。

【００２３】そして、溝３３２と爪３３４とが対向する
と、位置決め機構３３の爪３３４がバネ３３３によって
溝３３２に押し込まれ、出力部材３１３ｂが確実に所定
の回転位相に停止される。又、この位置決めと同時に入
力部材３１１の駆動が停止されるので、位置決めによる
過負荷の発生が防止される。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るトルクリミッ
タを用いる撚線結束機を適用した場合について図面に基
づいて具体的に説明する。

【００２５】図２に示すように、本発明の一実施例が適
用される撚線結束機は、撚線Ｗを係合して回転するビッ
ト１と、モータ２と、このモータ２にビット１を連動さ
せる伝動機構３とを備える。この伝動機構３には、トル
クリミッタ本体３１と、ワンウェークラッチ３２と、ビ
ット１の停止位置、即ち、停止時の回転位相を規制する
位置決め機構３３とを介在させてあり、この位置決め機
構３３の位置決め機能を解除する操作機構４が設けられ
る。

【００２６】上記トルクリミッタ本体３１は、図３に示
すように、上記モータ２に第１の減速歯車機構３４を介
して連動連結される入力部材としての回転板３１１を備
える。この回転板３１１には、中心孔３１１ａが形成さ
れると共に、モータ２と反対側の片面に回転軸心から所
定の距離を隔てられ、かつ、周方向に等間隔を置いて３
個のボール受け穴３１１ｂが形成される。

【００２７】又、このトルクリミッタ本体３１はこの回
転板３１１の上記片面に対向して同軸回転可能に配置さ
れるボール保持板３１２を有し、このボール保持板３１
２には上記ボール受け穴３１１ｂに対応して回転軸心か
ら所定の距離を隔てられ、周方向に等間隔を置いて３個
のボール保持孔３１２ａが形成される。更に、このボー
ル保持板３１２にはこれの軸心を貫通し、あるいは、こ
れと一体に形成された出力部材としての出力軸３１３が
固定され、この出力軸３１３はボール保持板３１２から
回転板３１１側に突出する短軸部３１３ａと、ボール保
持板３１２から回転板３１１の反対側に突出する長軸部
３１３ｂとを備え、上記短軸部３１２ａは上記回転板３
１１の中心孔３１１ａに回転可能に内嵌され、更にフレ
ーム３６の内端板枠３６ａにブシュ３９を介して回転自
在に支持される。

【００２８】又、各ボール保持孔３１２ａには、ボール
保持板３１２の回転軸心方向に遊動可能に３個のボール
３１４が挿入され、これらのボール３１４が、ボール保
持板３１２の回転板３１１の反対側で上記長軸部３１３
ｂにボール保持板３１２の回転軸心方向に進退可能に、
かつ、ボール保持板３１２の回転軸心回りに回転可能に
外嵌された押さえ板３１５を介して、バネ３１６によっ
て回転板３１１に押圧される。

【００２９】上記回転板３１１に形成されたボール受け
穴３１１ｂは、図４に示すように、上記ボール３１４よ
りも小径の円穴３１１ｃと、これに連続して回転板３１
１の表面に近付くに連れて拡径され、回転板３１１の表
面でボール３１４よりも大径になる皿穴３１１ｄとで形
成している。これによって、図５に示すように、ボール
３１４の移動が開始する時に伝達トルクが最大になり、
撚線ねじりトルクがボール３１４の移動が開始する時の
伝達トルクのみによって決定される。ボール３１４が移
動する時の伝達トルクは図１５に示すように、ボール３
１４の径と円穴３１１ｃの径との比、及びバネ３１６の
圧力によって決定される。

【００３０】例えば、バネ３１６の圧力が同じであれば
円穴３１１ｃの径に比してボール径が大きい程、初期伝
達トルクが大きくなり、その後急激に小さくなる。また
当然のことながらバネ３１６の圧力を大きくすればする
程、伝達トルクは大きくなる。設計上は、円穴３１１ｃ
の大きさをボール３１４の径の半分程度、又はそれ以下
にし、バネ圧を調整することによって初期伝達トルクを
調整する構成にするのが有利である。また皿穴３１１ｄ
は本質的には不要であるが、本実施例では後に説明する
レバー４５が作動するためのストロークを皿穴３１１ｄ
のテーパによって確保している。

【００３１】ここで、図３に示すように、上記押さえ板
３１５は中心に丸孔を有する円板状の板体３１５ａと、
この板体３１５ａのボール保持板３１２の回転軸心方向
への進退を円滑にするための筒状部３１５ｂとを備え
る。又、上記バネ３１６は、上記長軸部３１３ｂの先端
に挿通されるピン３１７によって長軸部３１３ｂからの
脱出を防止されたバネ受座３１８と上記押さえ板３１５
の本体３１５ａとの間に、上記長軸部３１３ｂの先端部
と同心状に配置される。上記バネ受座３１８には後述す
る第２の減速歯車機構３５の小歯車３５ａが一体的に形
成される。

【００３２】このトルクリミッタ本体３１には、上記回
転板３１１とボール保持板３１２とにわたってこれらの
相対回転を一定角度以下に制限する回転制限手段３１９
が設けられる。この回転制限手段３１９は、回転板３１
１からボール保持板３１２側に向かって突出させた３本
の制限ピン３１９ａと、ボール保持板３１２に形成され
た各回転制限ピン３１９ａが周方向に一定角度以下移動
可能に挿通される３個の円弧孔３１９ｂとを備え、トル
クリミッタ本体３１のトルク制限作用により回転板３１
１からボール保持板３１２へのトルク伝達が遮断された
後に、モータ２によって回転板３１１を一定角度以上回
転させることにより、回転板３１１の回転に連動してボ
ール保持板３１２を回転させることができる。

【００３３】図２に示すように、このトルクリミッタ本
体３１とワンウェークラッチ３２との間に介在させた第
２の減速歯車機構３５は、上記小歯車３５ａと、中間板
枠３６ｂに回転自在に支持され、上記小歯車３５ａに噛
み合う中間大歯車３５ｂと、この中間大歯車３５ｂに固
定された中間小歯車３５ｃと、この中間小歯車３５ｃに
噛み合う最終大歯車３５ｄとを備える。

【００３４】図６及び図７に示すように、上記ワンウェ
ークラッチ３２はこの減速歯車機構３５の最終大歯車３
５ｄと一体に形成された外周リング３２１と、外周リン
グ３２１の内部に同軸回転自在に挿入された六角軸３２
２とを備えており、この六角軸３２２には１対のローラ
保持板３２３が軸心方向に適当な間隔を置いて固定さ
れ、両ローラ保持板３２３には３本のローラ軸３２４の
両端を周方向に平行移動可能に内嵌する弧状孔３２５が
周方向に等間隔を置いて形成される。又、各ローラ軸３
２４には、両ローラ保持板３２３の間に、外周リング３
２１と六角軸３２２との最大間隔よりも小径で、最小間
隔よりも大径のクラッチローラ３２６が回転自在に外嵌
される。各ローラ保持板３２３の弧状孔３２５の間に
は、バネ支持軸３２７の両端を内嵌する丸孔３２８が形
成され、両ローラ保持板３２３にバネ支持軸３２７を介
して保持されたつる巻バネ３２９によって各クラッチロ
ーラ３２５が個別に六角軸３２２の外周面に押圧され
る。

【００３５】上記位置決め機構３３は、ワンウェークラ
ッチ３２の六角軸３２２に対して所定の範囲内で同軸回
転可能に設けられた回転板３３１を備え、この回転板３
３１は図６、図７あるいは図８に示すように、ワンウェ
ークラッチ３２の各ローラ軸３２４と一体に形成され、
その外周面の１箇所に位置決め用の溝３３２が形成され
る。

【００３６】又、上記位置決め機構３３は、図２に示す
フレーム３６の連結軸枠３６ｅに揺動自在に支持され、
バネ３３３によって上記回転板３３１の外周面に押圧さ
れる爪３３４を備える。図６に示すように、上記ワンウ
ェークラッチ３２の外周リング３２１及び六角軸３２２
並びに位置決め機構３３の回転板３３１にはチャック装
置３７の中心軸３７１を貫通させてあり、この中心軸３
７１は、外周リング３２１には回転自在に内嵌され、六
角軸３３２にはピン３７８により固定される。又、この
中心軸３７１の一端部３７１ａは伝動機構３のフレーム
３６の中間板枠３６ｂに回転自在に内嵌され、中央部は
ブシュ３８を介して伝動機構３のフレーム３６の先端板
枠３６ｃに回転自在に支持される。

【００３７】上記中心軸３７１の他端３７１ｃには六角
穴３７２が形成され、図９に示すように、上記ビット１
の基端部にはこの六角穴３７２に対応する六角軸１１が
形成されている。従って、この六角軸１１を六角穴３７
２に差し込む際にビット１の軸心回りの取付け角度を６
０°ごとに切り替えることができる。又、図６あるいは
図７に示すように、上記中心軸３７１の他端部３７１ｃ
には六角穴３７２に連通するボール保持孔３７３が形成
され、図８に示すように、ビット１のボール保持孔３７
３に対応する部分、即ち、六角軸１１の中間部には周溝
１２が形成される。更に、図６に示すように、上記ボー
ル保持孔３７３には位置決め用のボール３７４が遊動可
能に挿入される一方、中心軸３７１にスリーブ３７５が
摺動可能に外嵌される。

【００３８】このスリーブ３７５を中心軸３７１の他端
部３７１ｃ側のチャック位置に移動させた時には上記ボ
ール保持孔３７３をスリーブ３７５で蓋することにより
ボール３７４をスリーブ３７５で押さえて上記ボール３
７４の一部分を六角穴３７２に差し込まれた六角軸１１
の周溝１２に突入させ、スリーブ３７５を中心軸３７１
の一端部３７１ａ側のアンチャック位置に移動させた時
にはスリーブ３７５が上記ボール保持孔３７４を開いて
上記ボール３７４が自由にボール保持孔３７３内に退入
できるようにしている。

【００３９】上記中心軸３７１の他端部３７１ｃにはキ
ャップ３７６が外嵌固定され、このキャップ３７６で上
記スリーブ３７５の他端部を受け止めることによりスリ
ーブ３７５がチャック位置よりも中心軸３７１の他端部
３７１ｃ側に移動することが制限され、又、上記ブシュ
３８とスリーブ３７５との間に中心軸３７１を取り巻く
ように配置されたバネ３７７によりスリーブ３７５がチ
ャック位置に付勢されるようにしている。

【００４０】上記操作機構４は、図２及び図１０に示す
ように、フレーム３６に固定した支点ピン４１を中心に
揺動可能に設けた操作レバー４２及びフローティングレ
バー４３を備える。

【００４１】この操作レバー４２は支点ピン４１からモ
ータ２の一端側外方まで延長された操作アーム４２１
と、支点ピン４１から他端側にトルクリミッタ本体３１
の近傍まで延長された作用アーム４２２とを有し、操作
アーム４２１の中間部とフレーム３６との間に架着され
たバネ４４によって操作解除方向（操作アーム４２２が
モータ２から離れる方向）に付勢される。又、上記作用
アーム４２２の先端にはトルクリミッタ本体３１の上記
押さえ板３１５の本体３１５ａで揺動駆動されるピンレ
バー４５が枢着され、このピンレバー４５の遊端部には
フローティングレバー４３側に突出するピン４６が連設
され、このピンレバー４５の遊端部がこのピンレバー４
５と操作レバー４２とにわたって架着されたバネ４７に
よって上記押さえ板３１５の本体３１５ａに押圧され
る。

【００４２】上記フローティングレバー４３は支点ピン
４１からモータ２の一端側外方にまで延長されたスイッ
チ操作アーム４３１と、支点ピン４１から位置決め機構
３３まで延長された作用アーム４３２とを備え、この作
用アーム４３２の先端を位置決め機構３３の爪３３４に
形成された係合孔３３５に突入させてある。又、このフ
ローティングレバー４３の作用アーム４３２には、上記
ピンレバー４５のピン４６が係脱されるピン受け部４８
が設けられる。

【００４３】図１１（ａ）に示すように、このピン受部
４８にピン４６が係合された状態で上記操作レバー４２
を操作方向（操作アーム４２１がモータ２に近付く方
向）に操作すると、フローティングレバー４３が操作レ
バー４２に連動してモータ２を作動させるスイッチ５
（図２参照）をオンにすると共に、位置決め機構３３の
爪３３４をバネ３３３に抗して溝３３２から離脱させ、
モータ２の駆動力が伝動機構３を介してビット１に伝達
され、これにより、撚線Ｗの撚り合わせが行われる。こ
の後、撚線Ｗの撚り合わせが進み、ビット１からトルク
リミッタ本体３１に作用する撚線ねじりトルクがトルク
制限値を上回ると、トルクリミッタ本体３１の上記押さ
え板３１５がピンレバー４５を駆動し、図１１（ｂ）に
示すように、ピンレバー４５のピン４６がフローティン
グレバー４３のピン受け部４８から離脱する。そして、
位置決め機構３３のバネ３３３によって爪３３４が回転
板３３１の外周面に弾圧され、爪３３４に連動するフロ
ーティングレバー４３は、爪３３４が溝３３２に嵌まり
込んだ時にモータ２を作動させるスイッチをオフにす
る。

【００４４】爪３３４が溝３３２に嵌まり込まない位置
でピンレバー４５のピン４６がフローティングレバー４
３のピン受け部４８から離脱した時には、爪３３４に連
動するフローティングレバー４３はピン４６がピン受け
部４８から離脱した時と同じ位置に位置し、モータ２を
作動させるスイッチはオフにならない。従って、トルク
リミッタ本体３１によるトルク制限が開始した後もモー
タ２の回転は連続し、トルクリミッタ本体３１の回転板
３３１は撚線ねじりトルクによって停止しているボール
保持板３１２に対して回転し続ける。このボール保持板
３１２に対する回転板３３１の回転が一定の角度以上に
なると、回転制限手段３１９の作用によって回転板３３
１がボール保持板３１２を駆動し、位置決め機構３３の
回転板３３１が回転する。そして、この回転板３３１の
溝３３２が爪３３４に対向する位置まで回転すると、爪
３３４が溝３３２に嵌まり込み、この爪３３２に連動し
てフローティングレバー４２がモータ２を作動させるス
イッチをオフにし、モータ２の回転が停止する。

【００４５】なお、この後、操作レバー４２を手放す
と、バネ４４によって操作レバー４２が操作解除方向に
駆動され、ピンレバー４５のピン４６がフローティング
レバー４３のピン受け部４８に係合する位置に復帰す
る。

【００４６】又、図２に示すように、上記スイッチ５
は、モータ２の一端側外方まで延長されたフレーム３６
の基部３６ｄに固定される本体パッケージ５１とこの本
体パッケージから導出された操作レバー５２とを備え
る。

【００４７】このスイッチ５の操作レバー５２は、上記
のように操作機構４の操作レバー４２を操作方向に操作
することによりフローティングレバー４３のスイッチ操
作レバー４３１に操作レバー４２に押さえられてスイッ
チ５をオンに切替え、モータ２の始動後に位置決め機構
３３の爪３３４が溝３３２に嵌まり込んだ時にフローテ
ィングレバー４３のスイッチ操作レバー４３１から開放
されてスイッチ５をオフにするようにしてある。

【００４８】上記ビット１の先端部には図９に示すよう
に鉤状部１３が形成される。この鉤状部１３は、先端か
ら所定の距離を置いた位置から一方側に傾斜する傾斜部
１３ａと、この傾斜部１３ａに連続してビット１の軸心
まで曲がる曲線部１３ｂと、ビット１の軸心１４から傾
斜部１３ａと反対方向に延びながらビット１の基端方向
に緩く曲がる鉤先部１３ｃとを備え、曲線部１３ｂのビ
ット軸心１４から所定の距離ａまでの先端側面１３ｄ
は、鉤先部１３ｃの先端側曲面１３ｅに円滑に連続させ
て、ビット１の軸心１４に直交する軸心に対して１０〜
２０°（ここでは約１５°）傾斜させている。

【００４９】図１２に示すように、上記フレーム３６、
モータ２、伝動機構３及び操作機構４は、操作機構４の
操作レバー４１及びフレーム３６の一端部、伝動機構３
のキャップ３７６及びスリーブ３７５を除いて本体ケー
ス６内に収納され、操作機構４の操作レバー４１の基端
部及びフレーム３６の一端部は、スイッチ５、電源とし
ての乾電池及び配線と共に、本体ケース６の一端側に連
設されたグリップケース７内に収納される。

【００５０】グリップケース７を片手で持ち、図１３に
示すように、（ａ）ビット１の鉤状部１３をＵ字形に折
り返された撚線Ｗの折り返し部に差込み、更に、（ｂ）
撚線Ｗの端部をもう一方の手で持った撚線Ｗの二重線に
なった所にビット１の鉤状部１３を引っ掛けて撚線結束
機を１回手でねじ回せば、撚線Ｗがビット１の鉤状部１
３に絡みつく。

【００５１】上記のように、この撚線結束機では、ビッ
ト１が位置決め機構３３の回転板３３１の周面に形成さ
れた溝３３２に爪３３４が嵌まり込む位置で位置決めさ
れた状態で前回の撚線結束作業が終えられるので、上記
のように撚線Ｗを絡ませるために撚線結束機を手でねじ
回す時にビット１が空回りする恐れがなくなり、撚線結
束機を１回手でねじ回すだけで撚線Ｗをビット１に確実
に絡ませることができるようになり、作業性が高められ
ることになる。

【００５２】このように撚線Ｗをビット１の鉤状部１３
に絡ませた後、操作機構４の操作レバー４２の操作アー
ム４２１をグリップケース７と共に握り締めると、位置
決め機構３３の位置決め作用が解除されると共にモータ
２が回転し、図１４に示すように（ａ）ビット１が回転
して撚線Ｗが撚り合わされる。撚線ねじりトルクが一定
以上に増大すると、トルクリミッタ本体３１及び位置決
め機構３３によってビット１が所定の回転位相に位置決
めされると共に、位置決め機構３３のバネ３３３によっ
て爪３３４を介してフローティングレバー４３が駆動さ
れてスイッチ５をオフにし、これにより、モータ２が停
止される。更に、この後、（ｂ）ビット１を差し込んだ
方向と反対方向に移動させることにより、簡単に鉤状部
１３が撚線Ｗから引き抜かれる。

【００５３】上記の位置決め機構の実施例では、トルク
リミッタ本体３１のボール受け孔３１１ｂを丸穴３１１
ｃと皿穴３１１ｄとで構成しているが、これに代えて例
えば図１４に示すように、単純な円錐形のボール受け穴
３１１ｂを形成したり、ボール受け穴３１１ｂに代え
て、従来より用いられている菊座面を形成してもよい。
この場合には、伝達トルクと回転板３１１の軸心方向へ
のボール３１４の移動量の関係は、図１６（ａ）に示す
ように、ボール３１４の移動量が増大するのに比例して
伝達トルクが増加する関係にあり、撚線ねじりトルクは
ボール３１４が回転板３１１の表面に乗り上げるラチェ
ット開放点での伝達トルクに依存して決定される。

【００５４】しかし、ボール受け穴３１１ｂが単純な円
錐形に形成される場合には、ボール受け穴３１１ｂの加
工寸法にばらつきが生じ易く、このため、撚線ねじりト
ルクにもばらつきが生じ易い嫌いがあるので、本発明で
は、撚線ねじりトルクのばらつきをほとんど無視できる
程度に小さくするために、上記一実施例のようにボール
受け穴３１１ｂがボール３１４よりも小径の丸穴３１１
ｃとこれに連続して回転板３１１の表面に向かって拡径
され、かつ、回転板３３１の表面でボール３１４よりも
大径になる皿穴３１１ｄとで構成することが推奨され
る。

【００５５】最後に、本発明は、撚線結束機のトルクリ
ミッタのみならず、安定した動作と、一定の停止位置が
要求される場合のトルクリミッタに広く適用される。

【００５６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のトルク
リミッタは、円穴に対してボールを押圧しているので、
トルクリミッタが作動するときに、ボールの移動に対し
て伝達トルクが急激に下がり、安定した動作をすること
になる。

【００５７】また、トルクリミッタ本体の入力部材と出
力部材との相対回転を一定角度以下に制限する回転制限
手段を設けたので、トルク制限作用によって所定の回転
位相を外れて停止した位置決め機構の回転板をトルク制
限開始後にモータの回転を連続させることにより、確実
に回転板を所定の回転位相まで回転させ、溝に爪を噛み
込ませて位置決めさせることができる。

【００５８】そして、上記溝に爪が噛み込む時に入力部
材の駆動を停止させる手段を設けて、この位置決めと同
時に入力部材の駆動が停止されるようにしているので、
位置決めによる過負荷の発生を防止することかできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例が適用された撚線結束機の要
部の側面図である。

【図３】本発明の一実施例のトルクリミッタ本体の説明
図であり、（ａ）分解斜視図、（ｂ）トルク伝達時の断
面図及び（ｃ）トルク遮断時の断面図を含む。

【図４】本発明の一実施例のボール受け穴の断面図であ
る。

【図５】本発明の一実施例の特性図であり、（ａ）伝達
トルク特性及び（ｂ）撚線ねじりトルク特性を示す。

【図６】本発明の一実施例のワンウェークラッチ及び位
置決め機構の半断面図である。

【図７】本発明の一実施例のワンウェークラッチ及び位
置決め機構の説明図であり、（ａ）分解斜視図、（ｂ）
ワンウェークラッチの伝動時の正面図、及び（ｃ）ワン
ウェークラッチの遮断時の正面図を含む。

【図８】本発明の一実施例の位置決め機構の説明図であ
り、（ａ）位置決め時の正面図及び（ｂ）位置決め解除
時の正面図である。

【図９】本発明の一実施例が適用された撚線結束機のビ
ットの側面図である。

【図１０】本発明の一実施例の操作機構の説明図であ
り、（ａ）横断底面図及び（ｂ）分解斜視図を含む。

【図１１】本発明の一実施例のピンレバーの説明図であ
り、（ａ）ピン係合時の側面図及び（ｂ）ピン離脱時の
側面図を含む。

【図１２】本発明の一実施例が適用された撚線結束機の
外観の斜視図である。

【図１３】撚線絡み付け作業の説明図である。

【図１４】撚線撚り合わせ作業の説明図である。

【図１５】伝達トルクとボール移動距離の関係を示すグ
ラフである。

【図１６】本発明の他の実施例のボール受け穴の断面図
である。

【図１７】本発明の他の実施例の特性図であり、（ａ）
伝達トルク特性及び（ｂ）撚線ねじりトルク特性を示
す。

【図１８】従来のトルクリミッタの説明図であり、
（ａ）分解斜視図、（ｂ）トルク伝達時の断面図及び
（ｃ）トルク遮断時の断面図を含む。

【図１９】従来の位置決め機構の説明図であり、（ａ）
位置決め時の正面図及び（ｂ）位置決め解除時の正面図
を含む。

【符号の説明】

１６ バネ ３１ トルクリミッタ本体 ３３ 位置決め機構 ３１１ 入力部材 ３１４ ボール ３３１ 回転板 ３３２ 溝 ３３３ バネ ３３４ 爪

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力を入力する入力部材(311) と、上
   記入力部材に連動して回転するとともに負荷を受ける出
   力部材とを備え、負荷トルクが所定値を上回る時に前記
   入力部材(311) と出力部材との間の伝達トルクを遮断す
   るトルクリミッタ本体(31)を備えたトルクリミッタにお
   いて、 トルクリミッタ本体(31)の入力部材(311) の端面に形成
   されたボール(314) の径より小さい径の円穴(311c)に対
   してバネ(333) によってボール(313a)を押圧するボール
   押圧機構を備えたことを特徴とするトルクリミッタ。
2. 【請求項２】 駆動力を入力する入力部材(311) と、上
   記入力部材に連動して回転するとともに負荷を受ける出
   力部材とを備え、負荷トルクが所定値を上回る時に前記
   入力部材(311) と出力部材との間の伝達トルクを遮断す
   るトルクリミッタ本体(31)を備えたトルクリミッタにお
   いて、 上記トルクリミッタ本体(31)が作動した後の上記入力部
   材(311) と出力部材との相対回転角を一定角度以下に制
   限する回転制限手段(319) と、 上記トルクリミッタ本体(31)の作動を検出して出力部材
   に伝達する検出手段と、 上記検出手段によって検出されたトルクリミッタ本体の
   作動結果を受けて、出力手段に対する位置決めをする位
   置決め機構(33)とを備えたことを特徴とするトルクリミ
   ッタ。
3. 【請求項３】 上記回転制限手段(319) が、 入力部材(311) に立設された回転制限ピン(319a)と、 出力部材と連動回転し、入力部材上にボール(314) を保
   持するとともに、各回転制限ピン(319a)が周方向に一定
   角度以下移動可能に挿通される円弧孔(319b)を設けたボ
   ール保持板(312) とよりなる請求項２に記載のトルクリ
   ミッタ。
4. 【請求項４】 上記位置決め機構(33)が、 上記トルクリミッタ本体（31) の出力部材に連動連結さ
   れると共に周面に位置決め用の溝(332) を形成した回転
   板(331) と、 この回転板(331) の周面にバネ(333) によって押圧さ
   れ、上記溝(332) に噛み込む爪(334) とを備えたことを
   特徴とする請求項２に記載のトルクリミッタ。
5. 【請求項５】 上記溝(332) に噛み込んだ爪(334) をバ
   ネ(333) に抗して溝(332) から離脱させる位置決め解除
   手段を備えたトルクリミッタ。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の構成に加えて、位置決
   め機構(33)が作動するときに入力部材(311) の駆動を停
   止させる駆動停止手段とを備えたことを特徴とするトル
   クリミッタ。