JPH08232977A - 両方向トルクリミッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトな形状と簡単な構造により、両方
向で大きな伝達トルクを設定できるトルクリミッタを提
供する。 【構成】 周面の１ヶ所が分離した外輪２に、ローラ１
０を収納するポケット９を設け、各ポケット９の底面
に、反対方向に縮径する対の傾斜面１１、１２を設け、
ポケット９の両側にストッパ面１４、１５を形成する。
外輪２に加わる負荷が増大すると、外輪２が拡径し、ロ
ーラ１０が傾斜面１１、１２と内輪１の間に喰い込んで
トルクを伝達する。ローラ１０がストッパ面１４、１５
に当接した時点で、ローラ１０によるロック作用が喪失
し、内輪１が空転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、両方向の回転で大き
な伝達トルクを設定できるトルクリミッタに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、一方向クラッチにつ
いては多くの提案がなされている。例えば、本出願人に
おいても、特開平３−１４９２２号公報や特開平５−３
１２２２７号公報等により一方向クラッチを提案してい
る。

【０００３】しかし、これらのクラッチは、いずれも回
転の一方向で大きなトルクを発生できるが、逆方向には
小さいトルクしか発生できないものであり、両方向に大
きな発生トルクを必要とする用途には使用できない。

【０００４】一方、両方向に所要のトルクを発生できる
トルクリミッタとして、本出願人が実開平４−７１８２
７号公報により提案したものがある。しかし、これは外
輪を２重構造とし、一方向クラッチを２層に組合せた形
状であるため、ローラやバネ部材などの部品点数が多く
なり、トルクリミッタの外径寸法が比較的大きくなりや
すい問題を有している。

【０００５】また、上述した従来の一方向クラッチやト
ルクリミッタは、いずれも発生できるトルクが一定であ
り、発生トルクの大きさを任意に調節できる機能を持っ
ていない。例えば、特開平５−３１２２２７号公報で提
案された一方向クラッチにおいて、発生トルクを大きく
するためには、クラッチ係合子と噛み合う外輪の肉厚を
厚くし、外輪の曲げ応力を大きくする必要があるが、こ
れでは発生トルクの大きさが外輪の許容曲げ応力により
制限されることになり、また、クラッチの構造上、任意
に発生トルクの大きさを調節できない不具合がある。

【０００６】そこで、この発明は、上記の問題を解決
し、コンパクトで簡単な構造により回転の両方向に大き
な伝達トルクを発生できる両方向トルクリミッタを提供
することを目的としている。

【０００７】また、この発明の他の目的は、上記の課題
に加えて、トルクリミッタの発生トルクを大きく増大さ
せることができ、かつその大きさを任意に調節すること
ができる構造を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、径方向に弾性変形する外輪の内側に、
円筒状の外径面をもつ内方部材を挿入し、その外輪の内
径面と内方部材の外径面との間にローラを締め代をもっ
て組込み、外輪の内径面に、上記ローラが中立位置から
正逆方向に回転した時に外輪を拡径させる対の傾斜面を
形成し、この各傾斜面に、外輪の弾性変形の範囲内で各
傾斜面に対するローラの喰い込みを防止するストッパ面
を設けたのである。

【０００９】なお、上記外輪の周面の１ヶ所を円周方向
に分離し、この分離により外輪を径方向に弾性変形可能
とすることができる。

【００１０】また、この発明の第２の手段は、上記の構
造において、外輪を、径方向に積層嵌合する複数の弾性
リングにより形成し、その各弾性リングの嵌合面の一部
又は全部を、軸方向に傾斜するテーパ面をもって対向さ
せ、かつ各弾性リングを相互に軸方向に相対移動させる
移動手段を備えた構造を採用したのである。

【００１１】さらに、この発明の第３の手段は、上記各
傾斜面の中立位置から各ストッパ面までの距離を互いに
異ならせた構造としたのである。

【００１２】なお、上記の第３の手段において、外輪の
拡径量を規制する規制部材を設け、この部材による外輪
の変形規制量を、一方のストッパ面とローラが当接した
時の外輪の弾性変形量よりも小さく、他方のストッパ面
とローラが当接した時の弾性変形量よりも大きく設定す
るようにしてもよい。

【００１３】一方、第４の手段は、上記外輪の変形量を
制限する変形制限部材を設け、その変形制限部材の一部
又は全部を、温度変化によって弾性率が変化する材料で
形成したのである。

【００１４】また、第５の手段は、上記外輪の変形量を
制限する変形制限部材を設け、その変形制限部材の一部
又は全部を、線膨張係数が外輪とは異なる材料で形成し
たのである。

【００１５】第６の手段は、前記の外輪を、内外に積層
嵌合した内側弾性リングと外側弾性リングとにより形成
し、各弾性リングを相互に軸方向に相対移動させる移動
手段をケーシングに回転自在に嵌合した蓋により形成
し、該蓋の内面に上記いずれか一方の弾性リングを押圧
する押さえ面と他方の弾性リングと対向した周方向数箇
所の傾斜面とを設け、該傾斜面と対向した弾性リングの
端面に該傾斜面に押圧される突起を設けたものである。

【００１６】

【作用】上記構成のトルクリミッタにおいては、内方部
材を一方向に回転させると、ローラが外輪の一方の傾斜
面と内方部材の間の喰い込んでロック状態となり、内方
部材に対して外輪が一体に回転する。この状態から外輪
に作用する負荷が増大すると、外輪が拡径する方向に変
形してローラの喰込み量が増大する。さらに、負荷が増
大してローラがストッパ面に当接すると、ロック作用が
喪失し、それ以上の負荷を支えることができなくなり、
内方部材が空転する。

【００１７】また、内方部材を逆方向に回転させると、
ローラが外輪の他方の傾斜面と内方部材の間に喰い込
み、上記と同様の作用を行う。なお、内方部材側に負荷
をかけ、外輪を回転させるようにしても、同じ作用を得
ることができる。

【００１８】一方、第２の手段のように、外輪を積層嵌
合する複数の弾性リングにより形成した場合、内側の弾
性リングが拡径すると、その拡径に伴って外側の弾性リ
ングが拡径し、外輪からローラに加わる力は、内側の弾
性リングの拡径によるものと、外側の弾性リングの拡径
によるものとの合計になる。

【００１９】上記の構造では、ローラ径やポケットのス
トッパ面の位置が決まると、そのポケットを設けた内側
の弾性リングの拡径量が決まるため、内側と外側の弾性
リングの嵌合すき間を変化させ、外側の弾性リングの拡
径量を変化させることにより、外輪全体からローラに加
わる力が変化し、発生トルクを変化させることができ
る。

【００２０】この場合、各弾性リングの嵌合面を軸方向
のテーパ面で対向させたことにより、各弾性リングの軸
方向の相対位置を変えると、各弾性リング間の嵌合すき
間を変化させることができる。したがって、移動手段に
より各弾性リングを軸方向に相対移動させることによ
り、外側の弾性リングの拡径量を変化させることがで
き、発生トルクの大きさを調節することができる。

【００２１】また、第３の手段のように、各傾斜面の中
立位置に対する各ストッパ面の距離を異ならせると、ロ
ーラが各ストッパ面に当接するまでの外輪の弾性変形量
に違いが生じ、ローラと外輪の間で伝達できるトルクの
大きさに違いがでる。このため、回転の両方向において
異なる伝達トルクを設定することができる。

【００２２】なお、上記第３の手段において、外輪の拡
径量を規制する規制部材を設けると、ローラが一方のス
トッパ面に当接する前に外輪の弾性変形が規制され、そ
れ以上の外輪の変形が止められるため、外輪の傾斜面と
内方部材の間でローラがロックし、一方向ロックのトル
クリミッタになる。

【００２３】また、第４の手段のように、外輪の弾性変
形を制限する部材に、温度により弾性率が変化する材料
を用いると、温度変化によって外輪の弾性変形を制限す
る力が変化するため、外輪よりローラに加わる力が変化
し、伝達トルクを変化させることができる。

【００２４】一方、第５の手段のように、変形制限部材
に外輪と線膨張係数が異なる材料を用いると、温度変化
による膨張量の差によって外輪を規制する力が変化する
ため、伝達トルクも変化する。したがって、変形制限部
材の材料を選定することにより、温度変化対する伝達ト
ルクの変化率を任意に設定できる。

【００２５】第６の手段のような移動手段を採用する
と、ケーシングにねじ山を形成する加工が不要となり、
また構成部材が少なくなる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１乃至図４に示すように、実施例のトル
クリミッタは、内方部材としての内輪１と、その内輪１
に嵌合する外輪２と、外輪２の外側に嵌合する有底筒状
のケーシング３とを有し、そのケーシング３の開口部を
押え蓋４で塞いでいる。

【００２７】内輪１は、外径面が円筒形のものであり、
その内部に軸５が挿通される。この内輪１と軸５は、切
欠き６とピン７の係合により一体で回転する。

【００２８】外輪２は、金属等の弾性を有する素材で形
成され、その周面の１ヶ所に半径方向の切れ目８が設け
られており、この分割構造により径方向に弾性変形す
る。

【００２９】外輪２の内径面には、円周方向に独立する
複数のポケット９が一定間隔をおいて形成され、その各
ポケット９にそれぞれローラ１０が組込まれている。

【００３０】上記各ポケット９は、外輪２の内径面を軸
方向に貫通し、各ポケット９の底面には、その底面の中
央部からそれぞれ円周方向の反対方向に向かって縮径す
る対の傾斜面１１、１２が形成されている。この対の傾
斜面１１、１２は、ローラ１０が喰い込んだ時ロック作
用を生じるような傾斜角度をもっており、ポケット９の
中央部（以下、この位置をローラの中立位置１３とす
る）に対して同じ長さ寸法で対称形に形成されている。

【００３１】また、各ポケット９の両側には、各傾斜面
１１、１２に連続して半径方向に内輪１に向うストッパ
面１４、１５が形成されている。この各ストッパ面１
４、１５は、外輪２の弾性変形の範囲内でローラ１０の
喰い込みを止める機能をもっており、各傾斜面１１、１
２及び内輪１の外径面との間でくさび形空所１６を形成
している。

【００３２】上記ローラ１０は、ポケット９の中立位置
１３に組込まれるが、このローラ１０の径は、中立位置
１３におけるローラを組込み前のポケット９の底面と内
輪１の外径面の間の距離よりもわずかに大きく設定さ
れ、この寸法差により、ローラ１０が微小な締め代をも
ってくさび形空所１６に組込まれるようになっている。

【００３３】ケーシング３は、プラスチック製とされ、
外輪２の外径面を囲む円筒部３ａと閉塞壁３ｂとからな
り、その円筒部３ａと外輪２との間にすき間１７が設け
られている。このすき間１７は、ローラ１０の各傾斜面
１１、１２に対する喰込み量が増大して外輪２が最大限
に拡径しても、その外輪２と円筒部３ａが干渉しないよ
うな大きさに設定されている。

【００３４】また、ケーシング３の閉塞壁３ｂの内面側
には、外輪２の各ポケット９に嵌入する複数の突起１８
が形成され、この突起１８とポケット９の係合によりケ
ーシング３と外輪２間のトルク伝達を行っている。

【００３５】また、上記閉塞壁３ｂの外面には、外部部
材に対してトルク伝達を行う係合用凸部１９が形成され
ている。

【００３６】押え蓋４は、内輪１の外径面とケーシング
３の円筒部３ａの間に嵌合する大きさで形成され、その
外周面に設けたリブ２０をケーシング開口部の嵌合溝２
１に嵌合することにより固着されている。

【００３７】実施例のトルクリミッタは上記のような構
造であり、次にその作用を説明する。図２において、軸
５と内輪１が矢印Ａ方向に回転すると、ローラ１０が、
図４のように中立位置１３からポケット９の傾斜面１１
と内輪１の間に喰い込んでロックし、そのロック作用に
より外輪２が内輪１と一体に回転してケーシング３にト
ルクが伝達される。

【００３８】この状態から、ケーシング３を通じて外輪
２に作用する負荷が大きくなると、外輪２の切れ目８が
拡開してローラ１０の喰い込み量が増大し、さらに負荷
が増大すると、ローラ１０がポケット９のストッパ面１
４に当接する。

【００３９】この時点で、ローラ１０の傾斜面１１に対
する喰い込みが止められ、ローラ１０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。

【００４０】一方、内輪１を上記とは反対方向に回転さ
せると、ローラ１０が傾斜面１２と内輪１との間に喰い
込み、上記と同様の作用を行う。このため、両方向の回
転において、ローラ１０が各ストッパ面１４、１５に当
接する範囲でトルクを伝達するトルクリミッタとして機
能することになる。

【００４１】図５は第２の実施例を示す。この例では、
ポケット９の各傾斜面１１、１２の長さを互いに異なら
せ、中立位置１３に対するストッパ面１５の距離を、中
立位置１３からストッパ面１４までの距離よりも大きく
している。

【００４２】この構造では、内輪１をＡ方向とＢ方向に
回転させた場合、各ストッパ面１４、１５に当接するま
でのローラ１０の喰い込み量に違いが生じ、外輪２の拡
径量が違ってくる。このため、外輪２からローラ１０に
対する弾性力、すなわちトルクの伝達力に違いを生じる
ため、回転の両方向における空転時トルク（トルクリミ
ッタが伝達可能なトルク）に違いが生じる。

【００４３】なお、上記トルクリミッタの伝達トルク
（空転時トルク）は、上記のようなストッパ面１４、１
５の位置変更以外に、各傾斜面１１、１２のくさび角度
や、外輪２の弾性変形のばね定数を変化させることによ
っても任意に設定することができる。

【００４４】図６及び図７は第３の実施例を示す。この
例は、ケーシングと外輪の間の嵌合すき間を小さくし、
ケーシングを外輪の拡径量を規制する規制部材として使
用したものである。

【００４５】すなわち、上述した第２実施例の構造にお
いて、ケーシング３と外輪２間の嵌合すき間１７を、ロ
ーラ１０がストッパ面１５に当接した時の外輪２の拡径
量よりも小さく設定し、ローラ１０がストッパ面１５に
当接する前に外輪２の外径面とケーシング３が干渉し、
外輪２の変形を止めるようにしている。

【００４６】一方、上記嵌合すき間１７は、ローラ１０
が他方のストッパ面１４と当接した時の外輪２の拡径量
よりも大きく設定され、その方向で外輪２が自由に拡散
できるようになっている。

【００４７】この構造では、内輪１がＡ方向に回転した
場合はローラ１０がストッパ面１４に当接して空転する
が、Ｂ方向に回転した場合は、ローラ１０がストッパ面
１５に当たらずに傾斜面１２と内輪１の間でロックする
ため、一方向ロックのトルクリミッタを構成する。

【００４８】なお、上記の第３実施例において、外輪２
の弾性変形量の規制は、切れ目８の間を連結具等で連結
し、この連結具の緊張により外輪の変形を止めるように
してもよい。

【００４９】一方、図８乃至図１１は第４の実施例を示
し、発生トルクの大きさを調節できる機能を備えた例を
示している。この実施例の基本的なトルクリミッタの構
造は、上述した第１の実施例と同じであるが、外輪の構
造に大きな違いがある。

【００５０】すなわち、この例の外輪２は、周面の１個
所を分離した２つの弾性リング３１、３２を径方向に積
層嵌合させて形成され、その内側の弾性リング３１の内
径面に、ローラ１０を収納する複数のポケット９を形成
している。

【００５１】また、外側の弾性リング３２の切れ目３４
には、内側の弾性リング３１の切れ目３３から径方向に
突出した突起３５、３５が嵌合しており、その対向する
各突起３５、３５の側面と弾性リング３２の切れ目３４
の端面とに、軸方向に傾斜するテーパ面３６、３７が形
成されている。

【００５２】この実施例では、外側の弾性リング３２の
内径面と内側の弾性リング３１の外径面とのすきまは、
内側の弾性リング３１が最大限に拡径しても、その外径
面が外側の弾性リング３２の内径面に干渉しないすきま
とする。

【００５３】この両テーパ面３６、３７は、各弾性リン
グ３１、３２の幅方向の全長にわたって同じ角度で平行
に傾斜している。

【００５４】一方、外輪２を収納するケーシング３の内
径面には、ねじ山３８が形成され、そのねじ山３８に、
ねじリング３９が取付けられている。このねじリング３
９の内径寸法は、内側の弾性リング３１の外径寸法より
も大きく設定され、ねじリング３９を回転操作した場
合、外側の弾性リング３２だけにねじリング３９が当接
し、その弾性リング３２をケーシング３の奥側に向かっ
て移動させるようになっている。

【００５５】また、ケーシング３の閉塞壁３ｂと外側の
弾性リング３２との間には、弾性リング３２をねじリン
グ３９に向かって押圧する押圧ばね４０が組込まれてお
り、この押圧ばね４０の弾性力により、ねじリング３９
と外側の弾性リング３２が一体で軸方向に移動する。

【００５６】ここで、ケーシング３の内径面と外側の弾
性リング３２との間には、弾性リング３２（すなわち外
輪２）が最大に拡径した場合でも、その両者の干渉が生
じないようなすき間４１が設けられている。

【００５７】また、外輪２とケーシング３とのトルク伝
達は、内側の弾性リング３１に設けたポケット９とケー
シング３から突出した突起１８との嵌合によって行なっ
ている。

【００５８】なお、図８における蓋４２は、ねじリング
３９と内輪１間のすき間を塞ぐ蓋であり、この蓋４２
は、圧入によって内輪１に固定されている。

【００５９】上記構造で成るトルクリミッタにおいて
は、内輪１の外径とローラ１０の外径、及びローラ１０
の喰い込みを止めるストッパ面１４、１５の位置が決ま
ると、内側の弾性リング３１の最大拡径量が決まり、ト
ルクリミッタ組立後は、空転時の弾性リング３１の拡径
量は一定となる。

【００６０】いま、この内側の弾性リング３１の最大拡
径量に対して、内外側の弾性リング３１、３２間の嵌合
すき間を小さく設定した場合、内側の弾性リング３１が
拡径すると、切れ目３３が拡がり、突起３５が左右に開
くが、それに伴って外側の弾性リング３２の切れ目３４
が拡がり、弾性リング３２が拡径する。このとき、内側
の弾性リング３１の拡径量が一定であるため、弾性リン
グ３２の切れ目３４と突起３５に設けたテーパ面３６、
３７間のすき間量の大きさによって、外側の弾性リング
３２の拡径量が変化する。

【００６１】上記の場合、外輪２からローラ１０に加わ
る力（伝達トルクを発生する力）は、内側の弾性リング
３１の拡径によるものと、外側の弾性リング３２の拡径
によるものの総和したものとなり、外側の弾性リング３
２の拡径量を変化させることにより、外輪２全体よりロ
ーラ１０に加わる力が変化し、伝達トルクが変化する。

【００６２】ここで、ねじリング３９を回転操作して外
輪の弾性リング３２をケーシング３の奥側に押し込み、
図１１ａに示すように、切れ目３４と突起３５のテーパ
面３６、３７をすき間なく密着させた場合は、ローラ１
０の喰い込みによって内側の弾性リング３１が拡径する
と、同時に外側の弾性リング３２が拡径し、突起３５の
開き量と弾性リング３２の切れ目３４の開き量は同じに
なる。これにより、外輪２からローラ１０に加わる力
は、常に内側と外側の弾性リング３１、３２の弾性反発
力を足し合わせた大きさになり、各弾性リング３１、３
２の許容曲げ応力の範囲内で大きなトルクを発生させる
ことができる。

【００６３】また、上記の状態から、ねじリング３９の
回転操作により外側の弾性リング３２を外向きに移動さ
せ、内側の弾性リング３１の最大拡径量ｔ₁ の範囲内
で、突起３５と切れ目３４のテーパ面３６、３７間にす
き間を設けた場合は、内側の弾性リング３１と外側の弾
性リング３２の拡径に時間的なずれが生じる。すなわ
ち、両弾性リング３１、３２が接触するまでは、内側の
弾性リング３１の弾性反発力だけがローラ１０に加わ
り、接触した後は、内外側の弾性リング３１、３２の弾
性反発力の総和がローラ１０に加わる。

【００６４】この場合、各弾性リング３１、３２の弾性
反発力は、リングの拡径量に比例して増減するため、各
弾性リング３１、３２間の嵌合すき間を調整することに
より外輪２全体としての弾性反発力を連続して変化させ
ることができ、発生トルクの大きさを連続的に調節する
ことができる。

【００６５】一方、外側の弾性リング３２をさらに外向
きに移動させ、図１１ｂのように、両弾性リング３１、
３２のテーパ面３６、３７間のすき間ｔ₂ を、内側の弾
性リング３１の最大拡径量ｔ₁ よりも大きくすると、外
側の弾性リング３２は拡径しなくなるため、内側の弾性
リング３１の弾性反発力だけが発生トルクに寄与するこ
とになる。

【００６６】図１２及び図１３は、第５の実施例を示
す。この例は、内側の弾性リング３１と外側の弾性リン
グ３２の嵌合面に、その嵌合面全体にわたって軸方向に
傾斜するテーパ面４３、４４を形成したものであり、外
側の弾性リング３２を軸方向に移動させることにより、
両弾性リング３１、３２の嵌合すき間を変化させ、発生
トルクを調節するようになっている。

【００６７】他の構造は、第４の実施例と同じであるた
め、同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。

【００６８】なお、上記第４と第５の実施例において
は、外輪２を２つの弾性リング３１、３２で形成した
が、３つ以上の弾性リングを積層嵌合させて形成しても
よく、これにより、さらに大きなトルクを発生させるこ
とができる。

【００６９】図１４及び図１５は第６の実施例を示して
いる。この例は、前述した第４の実施例において、トル
クリミッタが使用される雰囲気温度の変化に応じて伝達
トルクの大きさを任意に設定できる調整構造を付加した
ものである。

【００７０】すなわち、この実施例では、外輪２の内側
の弾性リング３１の切れ目３３に、全体がゴムで形成さ
れた変形制限部材５１を挿入し、その変形制限部材５１
の両側を切れ目３３の端面に接着している。

【００７１】上記の構造においては、内輪１が回転する
ことにより外輪２が拡径すると、ゴム製の変形制限部材
５１が引っ張られて、弾性リング３１の拡径量を規制す
る。これにより、変形制限部材５１を挿入していない状
態に比べて、外輪２全体の剛性が高くなり、空転時に外
輪２よりローラ４に加わる力が大きくなるため、伝達ト
ルクが大きくなる。

【００７２】この状態で、雰囲気温度が低温になると、
ゴムのバネ定数が常温に比べて大きくなるため、外輪２
の拡径を規制する力は大きくなる。従って、低温時は外
輪２の剛性がさらに高くなり、伝達トルクも大きくな
る。また、ゴムのバネ定数は低温になるほど大きくなる
ため、それに伴い伝達トルクも大きくなる。さらに、外
輪２とゴムの線膨張係数の差より、変形制限部材５１が
外輪２を規制する力が強くなり、伝達トルクはいっそう
大きくなる。

【００７３】図１６及び図１７は、第７の実施例を示
し、この例では、上記弾性リング３１の切れ目３３に形
成した突起３５、３５の外側面に、それぞれゴム製の変
形制限部材５２、５２を配置し、この各制限部材５２、
５２により外輪２の拡径量を制限している。

【００７４】上記第６及び第７の実施例では、変形制限
部材５１、５２のゴムの材質を選定することにより、温
度変化に対する伝達トルクの変化率を任意に設定でき
る。このため、雰囲気温度が低温になると摺動抵抗等の
増加により駆動に必要な動力が大きくなる機械にトルク
リミッタを組込んだ場合でも、温度変化に応じて伝達ト
ルクを適切に変化させることができ、低温時に機械を駆
動する動力が増加したり、トルクリミッタが空転して機
械を作動できないという不都合を無くすことができる。

【００７５】ここで、上記第６と第７の実施例において
は、変形制限部材５１、５２全体をゴムで形成し、温度
変化によって弾性率が変化する特性と、線膨張係数が外
輪とは異なる特性とを合わせもつ材料で形成したが、そ
の一方の特性だけをもつ材料で制限部材を形成しても、
上記と同様の作用を得ることができる。

【００７６】また、変形制限部材５１、５２は、外輪２
の外側の弾性リング３２に取付けても、外輪全体の変形
量を温度変化に応じて変化させることができる。

【００７７】図１８乃至図２０は第８の実施例を示して
いる。トルクリミッタの基本構造は、図８乃至図１１に
示した第４の実施例と同様であるが、図８の蓋４２とね
じリング３９とに代えてこれらの一部品の蓋５５を用い
たものである。即ち、内輪１のまわりに若干のすき間を
もって嵌合した蓋５５の外径面にリブ５６を形成し、そ
のリブ５６をケーシング３の嵌合溝５７に若干の締め代
（組み込み後もある程度の力で回転させることができる
程度）をもって嵌合している。

【００７８】上記の蓋５５の内側端面には、図２０に示
すように、軸穴５８のまわりに内側弾性リング３１の押
さえ面５９が設けられ、その押さえ面５９の径方向外側
に周方向の傾斜面６１が数箇所（本実施例では３箇所）
に等配に設けられている。

【００７９】また、外側の弾性リング３２は、その蓋側
端面に前記各傾斜面６１に対向した位置に同じ数の突起
６２が等配に設けられ、ばね４０に押し付けられて各傾
斜面６１に接触している。その他の構成は前述の第４実
施例と同じである。

【００８０】上記の第８の実施例において、蓋５５を回
転させると、その各傾斜面６１と弾性リング３２の突起
６２との接触位置が変わり、弾性リング３２が軸方向に
移動する。これによりテーパ面３６、３７の嵌合状態が
変化し、拡径量が変化して伝達トルクが変化する。この
作用は第４の実施例と同じであるが、本実施例の場合
は、第４の実施例のごときねじ山３８（図８参照）を形
成する必要がなくまた第４の実施例の蓋４２とねじリン
グ３９の２部材の機能を一部材の蓋５５により果すこと
ができる。

【００８１】なお、上述した各実施例では、外輪２を１
つ割りの形状としたが、外輪は径方向に弾性変形できる
機能があればよく、例えば、多数のセグメントを弾性部
材で連結して外輪を構成し、各弾性部材の変形により拡
径させるようにしてもよい。

【００８２】さらに、内方部材として内輪１と軸５を組
合せたものを示したが、内輪１又は軸５だけを外輪２の
内側に挿入してトルク伝達を行うこともできる。

【００８３】

【効果】以上のように、この発明のトルクリミッタは、
外輪と内方部材の間にローラを組込み、そのローラによ
り外輪を変形させてトルクを伝達するので、簡単な構造
により両方向で大きな伝達トルクを発生させることがで
きる。

【００８４】また、外輪の内径面に設けた傾斜面にロー
ラを組込むだけであるので、部品点数を大幅に少なくで
きると共にコンパクトな形状に形成でき、組立ての容易
な低コストのトルクリミッタを提供できる利点がある。

【００８５】一方、第２の手段のように、外輪を積層嵌
合する複数の弾性リングで形成し、その各弾性リングの
嵌合すき間を変化できるようにすると、外輪の許容曲げ
応力の範囲内で発生トルクを大きく増大させることがで
き、発生トルクの大きさを任意に調節できる効果があ
る。

【００８６】また、第３の手段のように、傾斜面の中立
位置に対してストッパ面の距離を異ならせることによ
り、回転の両方向において異なる伝達トルクを設定する
ことができ、一方向ロックのトルクリミッタとして利用
することも可能となる。

【００８７】さらに、第４及び第５の手段を採用する
と、温度変化に伴って伝達トルクを任意に変化させるこ
とができるため、使用雰囲気温度の変化に応じて伝達ト
ルクの大きさを適切に設定することができ、安全装置と
して安定した作動を維持できる効果がある。

【００８８】第６の手段によると、加工が容易になると
共に部品点数が少なくなり、コストを低減することがで
きる。

【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線の断面図

【図３】図２の要部を拡大して示す断面図

【図４】ａ、ｂはそれぞれ同上の作用状態を示す断面図

【図５】第２の実施例を示す断面図

【図６】第３の実施例を示す断面図

【図７】同上の作用状態を示す断面図

【図８】第４の実施例を示す縦断正面図

【図９】図８のIX−IX線の縦断正面図

【図１０】同上のトルクリミッタの頂部を一部破断して
示す平面図

【図１１】ａ、ｂはそれぞれ同上のトルクリミッタの作
用状態を示す図

【図１２】第５の実施例を示す縦断正面図

【図１３】図１２のXIII−XIII線の縦断側面図

【図１４】第６の実施例を示す縦断正面図

【図１５】図１４のXV−XV線の縦断側面図

【図１６】第７の実施例を示す縦断正面図

【図１７】図１６のXVII−XVII線の縦断側面図

【図１８】第８の実施例を示す縦断正面図

【図１９】図１８のXIX −XIX 線の縦断側面図

【図２０】同上の一部分解斜視図

【符号の説明】

１ 内輪 ２ 外輪 ３ ケーシング ４ 押え蓋 ５ 軸 ９ ポケット １０ ローラ １１、１２ 傾斜面 １３ 中立位置 １４、１５ ストッパ面 １７ 嵌合すき間 ３１、３２ 弾性リング ３３、３４ 切れ目 ３５ 突起 ３６、３７ テーパ面 ３９ ねじリング ４０ 押圧ばね ４３、４４ テーパ面 ５１、５２ 変形制限部材 ５５ 蓋 ６１ 傾斜面 ６２ 突起

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 径方向に弾性変形する外輪の内側に、円
   筒状の外径面をもつ内方部材を挿入し、その外輪の内径
   面と内方部材の外径面との間にローラを締め代をもって
   組込み、外輪の内径面に、上記ローラが中立位置から正
   逆方向に回転した時に外輪を拡径させる対の傾斜面を形
   成し、この各傾斜面に、外輪の弾性変形の範囲内で各傾
   斜面に対するローラの喰い込みを防止するストッパ面を
   設けた両方向トルクリミッタ。
2. 【請求項２】 上記外輪の周面の１ヶ所を円周方向に分
   離し、この分離により外輪を径方向に弾性変形可能とし
   た請求項１に記載の両方向トルクリミッタ。
3. 【請求項３】 上記外輪を、径方向に積層嵌合する複数
   の弾性リングにより形成し、その各弾性リングの嵌合面
   の一部又は全部を、軸方向に傾斜するテーパ面をもって
   対向させ、上記各弾性リングを相互に軸方向に相対移動
   させる移動手段を備えて成る請求項１又は２に記載の両
   方向トルクリミッタ。
4. 【請求項４】 上記各傾斜面の中立位置から各ストッパ
   面までの距離を互いに異ならせた請求項１乃至３のいず
   れかに記載の両方向トルクリミッタ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のトルクリミッタにおい
   て、外輪の拡径量を規制する規制部材を設け、この部材
   による外輪の変形規制量を、上記一方のストッパ面とロ
   ーラが当接した時の外輪の弾性変形量よりも小さく、他
   方のストッパ面とローラが当接した時の弾性変形量より
   も大きく設定した両方向トルクリミッタ。
6. 【請求項６】 上記外輪の変形量を制限する変形制限部
   材を設け、その変形制限部材の一部又は全部を、温度変
   化によって弾性率が変化する材料で形成した請求項１乃
   至５のいずれかに記載の両方向トルクリミッタ。
7. 【請求項７】 上記外輪の変形量を制限する変形制限部
   材を設け、その変形制限部材の一部又は全部を、線膨張
   係数が外輪とは異なる材料で形成した請求項１乃至５の
   いずれかに記載の両方向トルクリミッタ。
8. 【請求項８】 請求項３乃至７のいずれかに記載のトル
   クリミッタにおいて、その外輪を内外に積層嵌合した内
   側弾性リングと外側弾性リングとにより形成し、各弾性
   リングを相互に軸方向に相対移動させる移動手段をケー
   シングに回転自在に嵌合した蓋により形成し、該蓋の内
   面に上記いずれか一方の弾性リングを押圧する押さえ面
   と他方の弾性リングと対向した周方向数箇所の傾斜面と
   を設け、該傾斜面と対向した弾性リングの端面に該傾斜
   面に押圧される突起を設けてなる両方向トルクリミッ
   タ。