JPH1127928A - トルクリミッタ - Google Patents

トルクリミッタ

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JPH1127928A
JPH1127928A JP18097397A JP18097397A JPH1127928A JP H1127928 A JPH1127928 A JP H1127928A JP 18097397 A JP18097397 A JP 18097397A JP 18097397 A JP18097397 A JP 18097397A JP H1127928 A JPH1127928 A JP H1127928A
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JP
Japan
Prior art keywords
main body
connection main
torque limiter
torque
gap
Prior art date
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Pending
Application number
JP18097397A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Nobesawa
一弘 延澤
Masaya Yamada
雅也 山田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で寿命が長く、安価なヒステリシス式ト
ルクリミッタを得る。 【解決手段】 第1の連結主体12をエネルギー積(B
H)maxが25(MGOe)以上の極異方性のNd−
Fe−B希土類磁石で、第2の連結主体13をエネルギ
ー積(BH)maxが1.7(MGOe)以上の半硬質
磁性材でそれぞれ構成するとともに、第1の連結主体1
2と第2の連結主体13の間隙7を0.3mm以上に形
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、OA機器におい
て、紙送りローラ等の駆動に用いられるヒステリシス式
トルクリミッタに関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、特開平6−221341号公報
に示されているヒステリシス式トルクリミッタを示す縦
断面図である。このトルクリミッタ1は、駆動軸2に固
着されている含油焼結アルミニウム材で形成された第1
の回転基体3と、ポリプロピレン樹脂で形成され、第1
の回転基体3と同軸に、かつ回転可能に支持されている
第2の回転基体4と、第1の回転基体3の外周面に接着
された円筒状の第1の連結主体5を構成する円周方向に
多極着磁された円筒状の永久磁石と、第2の回転基体4
の内周面に圧入された円筒状の第2の連結主体6を構成
する半硬質磁性材で形成された円筒状のヒステリシス材
とで構成されており、第1の連結主体5の外周面と第2
の連結主体6の内周面は、たとえば、特開平7−791
9号公報に示されているように、0.1mm以下の間隙
7で対向するように構成されている。8は給紙用のゴム
ローラで、第2の回転基体4に連結され、第1の連結主
体5と第2の連結主体6の間に発生するヒステリシスト
ルクでもって回転駆動される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のトルクリミ
ッタは、第1の連結主体5をNd−Fe −B系樹脂磁石
であるNP−8L(大同特殊金属株式会社製:エネルギ
ー積(BH)max8.5〜10(MGOe))で構成
し、第2の連結主体をFe −Cr−Co系合金であるK
M−3H(三菱製鋼株式会社製:エネルギー積(BH)
max1.5(MGOe))で構成している。この構成
ではトルクが出にくく、例えば給紙用ローラに必要なト
ルク(0.53Kgfcm )を得るには、間隙7を0.1m
m以下に設定しなければならない。このため、構成部品
に高精度が必要となり、コスト高になる。
【0004】また、第1の回転基体3と第2の回転基体
4は、両者間の摺動面9a,9bによって同軸に支持さ
れているが、摺動面9a,9bの半径方向の間隙10,
11に不均一があると、間隙7が0.1mm以下と小さ
いために大きく影響し、間隙7の両端部の不均一が大き
くなる。この間隙7の不均一は第1の連結主体5と第2
の連結主体6の両端部における吸引力のアンバランスを
招き、摺動面9a,9bにおける摺動抵抗の不均一とな
るため、第2の回転基体4に伝達されるトルクの変動が
大きくなり、所定のトルク性能が得られなくなる。
【0005】また、前記間隙7の両端部における吸引力
のアンバランスが大きいと、摺動面9a,9bに無理な
荷重がかかり、摺動抵抗も大きくなって磨耗が生じ、さ
らに間隙7の不均一が増大して吸引力のアンバランスが
大きくなってトルク変動が増大し、遂には第1の連結主
体5と第2の連結主体6が接触したり、第1の連結主体
5の接着が剥がれたりする問題が生じる。
【0006】上記のような問題点は、間隙7を大きくす
れば解消するが、所定の伝達トルクを得るのに大型のト
ルクリミッタが必要になってコスト高になるとともに、
大きな装着スペースが必要になり、機器の大型化を招く
という問題点が生じる。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、小型で、長期間にわたって安定
した伝達トルクを保持できるとともに、安価なトルクリ
ミッタを得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係るトルクリ
ミッタは、駆動軸に同軸に取り付けられた第1の連結主
体と、この第1の連結主体と同軸に回転可能に支持され
た第2の連結主体とを有し、2つの連結主体のうちいず
れか一方が円周方向に多極着磁されている円筒状の永久
磁石で構成され、他方が円筒状のヒステリシス材で構成
されているトルクリミッタにおいて、第1の連結主体
が、エネルギー積(BH)maxが25(MGOe)以
上の極異方性のNd−Fe−B希土類磁石で形成されて
いるものである。
【0009】また、第2の連結主体が、エネルギー積
(BH)maxが1.7(MGOe)以上の半硬質磁性
材で形成されているものである。
【0010】また、第1の連結主体と第2の連結主体の
間隙が、0.3mm以上に形成されているものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて具体的に説明する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1である
トルクリミッタを示す縦断面図である。図において、1
はトルクリミッタ、2は図示していない駆動装置によっ
て回転駆動される駆動軸、3はこの駆動軸2に取り付け
られたロータ状の第1の回転基体で、含油焼結アルミニ
ウム材等で構成されており、その外周面には、極異方性
のNd−Fe−B希土類磁石で円筒状に形成され、円周
方向に多極着磁された第1の連結主体12が接着されて
いる。4はポリプロピレン樹脂等で構成された第2の回
転基体で、有底円筒状部材4aと、その開口端を覆う蓋
体4bとで構成され、第1の回転基体3に同軸に回転可
能に軸支されており、有底円筒状部材4aの内周面に
は、第1の連結主体12と間隙7を介して対向する半硬
質磁性材(ヒステリシス材)で構成された円筒状の第2
の連結主体6が圧入されて取り付けられている。前記円
筒状第1の連結主体12は、25(MGCo)以上のエ
ネルギー積(BH)maxが得られる極異方性のNd−
Fe−B希土類磁石で構成され、円周方向に12極以上
に多極着磁されている。
【0012】図2は、前記従来例と、この実施の形態1
および後述する実施の形態2のトルクリミッタの仕様
と、その永久磁石をほぼ100%着磁したときの伝達ト
ルクの計算値とその実測値を示している。図中、「ヒス
テリシス材」は第2の連結主体、「永久磁石」は第1の
連結主体であり、「動作幅」は永久磁石とヒステリシス
材の対向する軸方向の寸法で、永久磁石の磁力を有効に
利用するため、ヒステリシス材が0.5〜2.0長い寸
法に形成されている。また、「極数」は永久磁石の周方
向の着磁極数である。
【0013】図2において、パターン〜は実施の形
態1のデータを示しており、伝達トルクの計算値は、B
ASICの計算プログラムを用いて計算した値である。
図6に示した従来例と、実施の形態1のパターンの伝
達トルクの計算値と実測値を比較すると、いずれも非常
に近い計算結果が得られているので、上記計算プログラ
ムは、信頼性の高いものと考えられる。
【0014】実施の形態1の構成において、第1の連結
主体12および第2の連結主体6の各寸法を変え、パタ
ーンのように、従来装置と同じ寸法にした場合の計算
値は0.724Kgfcm となり、大幅に伝達トルクが増大
する。また、特開平6−235447号公報に示されて
いるように、紙送りローラ用のトルクリミッタとして必
要な0.532〜0.543Kgfcm の伝達トルクを軸方
向寸法を変えないで発生するには、パターンに示すよ
うに、外径寸法を約23%小型化でき、外径寸法を同じ
にすると、パターンに示すように、動作幅(軸方向の
寸法)を約26%小型化できる。
【0015】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、同じ伝達トルクであれば、トルクリミッタの小型化
が可能であり、小型化に伴って材料費も低減できるの
で、コストダウンが図れる。
【0016】実施の形態2.図3は、この発明の実施の
形態2であるトルクリミッタを示す図で、図1と同一符
号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図にお
いて、13は第2の連結主体で、従来例のKM−3H
(三菱製鋼株式会社製)よりも大きいエネルギー積(B
H)maxが得られるKM−6H(三菱製鋼株式会社
製:エネルギー積(BH)max1.7〜2(MGO
e))、またはYHJ32−14(日立金属株式会社
製:エネルギー積(BH)max1.7(MGOe)以
上)で形成されている。図2中のパターンは、この実
施の形態2の各構成部分を、前記従来例と同じ寸法に構
成した場合の伝達トルクの計算値を示しており、従来例
の約2.7倍の伝達トルクが得られる。
【0017】図4は、従来例と、第1,第2の連結主体
の寸法を従来例と同一に形成した実施の形態1のパター
ン、および実施の形態2のパターンの間隙を大きく
して行った場合の伝達トルクの計算値の変化を示す図
で、実線は従来例、破線は実施の形態1、一点鎖線は実
施の形態2の伝達トルクを示している。この図4から判
るように、0.53Kgfcm の伝達トルクが得られる間隙
の大きさは、実施の形態1では、0.9mm、実施の形
態2では1.33mmである。
【0018】図5は、実施の形態1および実施の形態2
において、間隙7の大きさを0.3mmとし、外形寸法
を小型化していったときに0.532〜0.543Kgfc
m の伝達トルクが得られる各構成部材の寸法の計算結果
を示しており、パターンおよびは実施の形態1の場
合を、パターンおよびは実施の形態2の場合を示し
ている。この図5から判るように、動作幅(軸方向の寸
法)を従来例と同じにしたパターンでは外径寸法を1
6%、パターンでは22%小型化できる。また、外径
寸法を同じにしたパターンでは動作幅(軸方向の寸
法)を26%、パターンでは62%小型化できる。
【0019】このように、間隙7の大きさを0.3mm
にすると、摺動面9a,9bの半径方向の間隙に不均一
が生じても、第1の連結主体と第2の連結主体の両端部
における吸引力のアンバランスに及ぼす影響は小さいの
で、摺動面9a,9bにおける摺動抵抗に与える影響も
小さく、伝達トルクを長期間にわたって安定に保つこと
ができる。
【0020】なお、前記各実施の形態では、第1の連結
主体を永久磁石で構成し、第2の連結主体をヒステリシ
ス材で構成したが、第1の連結主体をヒステリシス材で
構成し、第2の連結主体を永久磁石で構成してもよく、
同様の効果が得られる。
【0021】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【0022】第1の連結主体を、エネルギー積(BH)
maxが25(MGOe)以上の極異方性のNd−Fe
−B希土類磁石で構成したので、伝達トルクが大幅に増
大し、小型化が図れるとともに、コストダウンが図れる
効果が得られる。
【0023】さらに、第2の連結主体を、エネルギー積
(BH)maxが1.7(MGOe)以上の半硬質磁性
材で構成したので、さらに伝達トルクが増大するので、
さらに小型化が図れるとともに、コストダウンが図れる
効果が得られる。
【0024】また、第1の連結主体と第2の連結主体と
の間隙を0.3mm以上に形成したので、長期間にわた
って伝達トルクの変動のない、寿命の長いトルクリミッ
タが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係るトルクリミッ
タの縦断面図である。
【図2】 従来例と、実施の形態1および実施の形態2
のトルクリミッタの仕様とその伝達トルクの計算値およ
び実測値を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態2に係るトルクリミッ
タの縦断面図である。
【図4】 従来例、実施の形態1および2の間隙に対す
る伝達トルクの計算値を示す図である。
【図5】 間隙の大きさを0.3mmとしたときに0.
53Kgfcm の伝達トルクが得られる実施の形態1および
実施の形態2の各構成部材の寸法の計算結果を示す図で
ある。
【図6】 従来のトルクリミッタの縦断面図である。
【符号の説明】
1 トルクリミッタ、2 駆動軸、3 第1の回転基
体、4 第2の回転基体、6,13 第2の連結主体、
7 間隙、12 第1の連結主体。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動軸に同軸に取り付けられた第1の連
    結主体と、この第1の連結主体と同軸に回転可能に支持
    された第2の連結主体とを有し、前記2つの連結主体の
    うちいずれか一方が円周方向に多極着磁されている円筒
    状の永久磁石で構成され、他方が円筒状のヒステリシス
    材で構成されているトルクリミッタにおいて、 前記第1の連結主体が、エネルギー積(BH)maxが
    25(MGOe)以上の極異方性のNd−Fe−B希土
    類磁石で形成されていることを特徴とするトルクリミッ
    タ。
  2. 【請求項2】 前記第2の連結主体が、エネルギー積
    (BH)maxが1.7(MGOe)以上の半硬質磁性
    材で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の
    トルクリミッタ。
  3. 【請求項3】 前記第1の連結主体と第2の連結主体の
    間隙が、0.3mm以上に形成されていることを特徴と
    する請求項1または2に記載のトルクリミッタ。
JP18097397A 1997-07-07 1997-07-07 トルクリミッタ Pending JPH1127928A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005071818A1 (de) * 2004-01-23 2005-08-04 Ksb Aktiengesellschaft Kreiselpumpenaggregat
JP2008164000A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Yamauchi Corp トルクリミッタの設計方法
CN102374915A (zh) * 2010-08-06 2012-03-14 中国科学院电子学研究所 一种电磁驱动谐振式微结构压力传感器封装方法
WO2019145397A1 (de) * 2018-01-26 2019-08-01 Stahl Cranesystems Gmbh Skalierbare hysteresekupplung

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