JPS631822A - 液体封入式トルクリミツタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は駆動装置と被駆動装置との間に設けられ、設定
値以下のトルクは伝達するが、設定値を超えるトルクは
伝達しないトルクリミッタに関するものである。

従来の技術 トルクリミッタの一種に係合凹部と係合凸部との保合に
よってトルクの伝達を行い、伝達トルクが設定値を超え
たとき係合凸部が付勢手段の付勢力に抗して係合凹部か
ら離脱することにより、トルクを伝達しない状態となる
ものがある。この形式のトルクリミッタは、−般に、−
軸線まわりに相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に
設けられた第一回転体および第二回転体と、第二回転体
に対して軸方向の相対移動可能かつ相対回転不能に設け
られた検知部材と、その検知部材を前記第一回転体に向
かつて付勢する付勢手段と、ネ★知部材および第一回転
体にそれぞれ設けられて互いに係合することによ・り検
知部材と第一回転体との間のトルク伝達を行い、その伝
達トルクが設定値を超えたとき前記検知部材を前記付勢
手段に抗して後退させつつ互いに離脱する係合凹部およ
び係合凸部とを含むように構成される。

この形式のトルクリミッタは構造が簡単であり、かつ−
旦トルクを伝達しない状態となっても係合凹部と係合凸
部とを係合させれば再びトルクを伝達する状態に復帰さ
せることが可能である。

しかしながら、伝達トルクが設定値を超えで係合凸部が
係合凹部から離脱した後、駆動装置が回転を継続すれば
係合凹部と係合凸部とが係合・離脱を繰り返すこととな
り、駆動装置には衝撃的な負荷が加えられ、被駆動装置
には衝撃的な駆動力が加えられることとなって、駆動装
置、トルクリミッタ、被駆動装置のいずれかが破損する
恐れがあり、また、騒音が発生することを避は得ない。

そのため、この種のトルクリミッタにおいては、係合凸
部が係合凹部から離脱する際における検知部材の移動を
リミットスイッチ等によって検出し、ただちに駆動装置
を停止させることが行われていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この場合には検知部材の移動を検出し、駆動装
置をただちに停止させるための電気制御装置が必要とな
り、設備コストが高くなるという問題が生ずる。

本発明はこの点に鑑み、係合凸部の係合凹部からの離脱
によってトルクを伝達しない状態となるトルクリミッタ
でありながら、トルク伝達の遮断後に駆動装置をただち
に停止させる必要のないものを提供するために為された
ものである。

問題点を解決するための手段 そのために、本発明は、前記第一回転体、第二回転体、
検知部材、付勢手段、係合凹部および係合凸部を備えた
トルクリミッタにおいて、第一回転体に軸方向に平行な
シリンダボアを形成し、そのシリンダボアにピストンを
液密かつ摺動可能に嵌合してそのピストンに上記係合凸
部を設ける一方、第二回転体に常にはシリンダボアから
延び出させられた排出通路の開口を閉塞しており、係合
凸部が係合凹部から完全に離脱するに必要な角度以上第
一回転体と第二回転体とが相対回転したとき排出通路を
開放する閉塞手段を設け、かつ、シリンダボアおよび排
出通路に液体を封入したことを要旨とするものである。

作用 このように構成したトルクリミッタがトルク伝達状態に
ある間は、係合凹部と係合凸部との作用によってピスト
ンに後退方向の力が加えられるのであるが、シリンダボ
アと排出通路とには液体が封入されているためピストン
は後退せず、トルクの伝達が支障な（行われることとな
る。

そして、伝達トルクが設定値を超えれば、係合凹部と係
合凸部との作用によって検知部材が付勢手段に抗して後
退させられ、係合凸部が係合凹部から離脱する。それに
伴って、第一回転体と第二回転体とが一定角度相対回転
し、閉塞手段が排出通路を開放する。この時点において
は、検知部材を介してピストンに付勢手段の付勢力が作
用しているため、排出通路が開放されればピストンがこ
の付勢力によってシリンダ内の液体を排出しつつ速やか
に後退させられ、係合凸部が係合凹部と係合しない状態
となる。

発明の効果 本発明は上記のように、封入された状態では剛体と同様
の作用を為す液体が排出通路の開放によって容易に流出
し、当初から存在しなかったに等しいことになることを
利用したものである。そして、排出口を開放するために
、第一回転体と第二回転体との相対回転を利用したもの
であるため、−旦第一回転体と第二回転体とに相対回転
が生じた後には、第一回転体と第二回転体とが支障なく
相対回転を続けることができる。

したがって、従来におけるように、検知板の移動を゛検
知して駆動装置をただちに停止させる必要がなく、その
ための電気制御装置が不要となって設備コストが低減す
る効果が得られる。また、係合凸部と係合凹部との係合
・離脱の繰り返しによる騒音の発生が防止される効果も
得られる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例であるトルクリミッタの要部
を断面にして示す正面図である。この図において、符号
１０はモータ等図示しない駆動装置によって駆動される
軸を示す。この軸１０にはキー１２によって駆動回転体
１４が固定されている。この駆動回転体１４は小径部１
６を備えており、この小径部１６に被駆動回転体１８が
ラジアル軸受メタル２０を介して回転可能に支持されて
いる。被駆動回転体１日は駆動回転体１４の大径部より
大きな直径を有している。そして、スラスト軸受メタル
２２および２４を介して、駆動回転体１４の大径部とナ
ンド２６とによって両側から挟まれており、駆動回転体
重４に対して軸方向に相対移動不能とされている。

駆動回転体１４の大径部の外周面には検知部材としての
検知リング３０が摺動可能に嵌合されている。この検知
リング３０と駆動回転体１４との間には図示を省略する
キーが設けられており、これによって両者の相対回転が
阻止されている。駆動回転体１４の外周面に形成された
ねじ部に調整ナツト３２が螺合され、この調整ナツト３
２と検知リング３０との間には付勢手段としての皿ばね
３４が配設されて、検知リング３０を前記被駆動回転体
１８に向かつて付勢している。この付勢力は調整ナツト
３２の回転操作によって調整することが可能である。ま
た、′ｌ★知リング３０と被駆動回転体１８との間には
スラスト軸受メタル３６が配設されている。

被駆動回転体１８の検知リング３０に対向する部分には
、軸方向のシリンダボア４０が複数個（図示の例では３
（固）、第２図に示すようにそれぞれの間の角度間隔が
僅かずつ相異なるように形成されている。各シリンダボ
ア４０にはピストン４２が液密かつ摺動可能に嵌合され
ており、その前進端位置は肩面４４によって規定されて
いる。ピストン４２の前端部にはボール４６が回転可能
に取り付けられており、ピストン４２が前進端位置にあ
るとき、このボール４６が検知リング３０に形成された
係合凹部としての凹球面４８と係合するようにされてい
る。ボール４６が係合凸部となっているのである。

シリンダボア４０の後壁を成すプラグ５４とピストン４
２との間には、引張コイルスプリング５６がスプリング
リテーナ５８および６０を介して取り付けられており、
ピストン４２を常時後退方向へ付勢している。シリンダ
ボア４０から排出通路６２が延び出させられ、駆動回転
体１４の大径部の端面に対向する位置に開口させられて
いる。

排出通路６２の開口部には座ぐり穴が形成され、その内
側に０リング６４が配設されている。座ぐり穴は０リン
グ６４が被駆動回転体１日の端面より僅かに出る深さで
形成されている。

駆動回転体１４の０リング６４に対向する部分にはシリ
ンダボア７０が軸方向に形成されており、これにピスト
ン７２が液密かつ摺動可能に嵌合されている。このピス
トン７２の前進端位置も肩面７６によって規定されてお
り、この前進端位置でピストン７２が丁度Ｏリング６４
に接触して排出通路６２を閉塞するようにされている。

スラスト軸受メタル２２のシリンダボア７０に対応する
部分には貫通孔が形成されてピストン７２が０リング６
４に接触することを許容しているのであるが、この貫通
孔から円周方向に環状溝７８がＯリング６４の外径より
やや大きい幅で形成されている。

この環状溝７８からさらに複数本の放射溝８０が延び出
させられ、環状溝７８を駆動回転体１４と被駆動回転体
１８との間の隙間８２に連通させている。ピストン７２
はプラグ８６との間に配設された引張コイルスプリング
８８によって常時後退方向へ付勢されている。

シリンダボア７０から排出通路９０が延び出させられ、
駆動回転体１４の外周面に開口させられている。この開
口部には座ぐり穴が形成され、それに０リング９２が嵌
め入れられており、常には検知リング３０の内周面によ
って排出通路９０が閉塞されているが、ボール４６が凹
球面４８から完全に離脱する寸前まで検知リング３０が
後退させられたとき開放されるようになっている。

駆動回転体１４と被駆動回転体１８には０、図示はされ
ていないが、シリンダボア７０と４０とにそれぞれ油を
供給するための給油通路と、その給油通路の開口部に設
けられたチエツク弁付きのプラグと、そのプラグから油
が供給される際におけるシリンダボア４０，７０および
排出通路６２゜９０からの空気の流出を許容するための
排気通路と、その排気通路の開口を閉塞するプラグとが
設けられており、これらを利用してシリンダボア４０．
７０および排出通路６２．９０に油が封入される。

本トルクリミッタの使用に当たっては、被駆動回転体１
８の検知リング３０とは反対側の端面に形成された複数
のボルト穴９４を利用して、被駆動装置の回転体が被駆
動回転体１８に連結される。

この状態で軸１０がモーフ等の駆動装置によって回転さ
せられれば、駆動回転体１４が一体的に回転し、この回
転が図示されていないキーによって検知リング３０に伝
達される。そして、検知リング３０の回転が凹球面４８
とボール４６との係合によって被駆動回転体１８に伝達
され、これから被駆動装置に伝達されて被駆動装置が回
転させられる。この際、ボール４６の凸球面と凹球面４
８との作用によってピストン４２には後退方向の力が加
えられるのであるが、シリンダボア４０および排出通路
６２には油が封入されており、排出通路６２の開口部が
ピストン７２によって閉塞されているためピストン４２
は後退しない。また、検知リング３０も皿ばね３４の付
勢力に抗して後退するに至らない、したがって、通常は
駆動装置の回転駆動力がボール４６と凹球面４８との係
合によって被駆動装置に伝達される。

しかしながら、被駆動装置の回転が何らかの理由で阻止
された場合には、ボール４６の凸球面と凹球面４８との
作用に基づく検知リング３０の後退力が皿ばね３４の付
勢力に打ち勝つに至り、検知リング３０が後退する。伝
達トルクが設定値を超えたことを検知リング３０が検知
するのである。

これに伴って被駆動回転体１８が検知リング３０および
駆動回転体１４に対して小角度相対回転する。したがっ
て、ピストン７２もＱリング６４に対して相対移動する
が、その前端面がｏリング６４から外れることはなく、
通路６２を閉塞し続ける。

そして、ボール４６が凹球面４８から完全に離脱する直
前に検知リング３０によって閉塞されていた排出通路９
０が開放され、シリンダボア７０からの油の流出が許容
される。これによりピストン７２が引張コイルスプリン
グ８８によって後退させられ、０リング６４から離れて
排出通路６２を開放する。すなわち、これらシリンダボ
ア７０゜ピストン７２．引張コイルスプリング８８．排
出通路９０および検知リング３０等によって、常には排
出通路６２を閉塞しており、検知リング３゜の後退時に
開放する閉塞手段が構成されているのである。排出通路
６２が開放されればシリンダボア４０からの油の流出が
許容されるため、ピストン４２は皿ばね３４の付勢力に
よって速やかに後退させられ、検知リング３０がスラス
ト軸受メタル３６に当接した後は引張コイルスプリング
５６の付勢力によってさらに小距離後退させられる。

すなわち、ボール４６はスラスト軸受メタル３６よりも
引っ込んだ状態となり、また、ピストン７２もスラスト
軸受メタル２２よりも引っ込んだ状態となるのであって
、以後、被駆動回転体１８が停止した状態で駆動回転体
１４および検知リング３０が回転し続けても、ボール４
６が凹球面４８と係合することも、ピストン７２が０リ
ング６４に接触することもない。また、スラスト軸受メ
タル２２には前述のように環状溝７８が形成されている
ため、スラスト軸受メタル２２が０リング６４に摺接す
ることもない。しかも、シリンダボア４０から排出され
た浦は環状溝７８からスラスト軸受メタルと被駆動回転
体１８との間に供給されてこれらの摺動面を潤滑し、さ
らに放射溝８０および隙間８２を経てスラスト軸受メタ
ル３６と検知リング３０との接触面を潤滑するため摩擦
熱の発生が良好に抑制される。シリンダボア７０から排
出された油も同様である。

このように本トルクリミッタはトルクの伝達を遮断する
状態となった後、駆動回転体１４および検知リング３０
が回転を継続しても同等支障がないため、駆動装置を直
ちに停止させる必要がなく、そのための電気的な制御装
置を省略することができる。

また、被駆動装置側の不具合が解消した後、被駆動回転
体１８と検知リング３０とはボール４６を介して再び係
合させられるのであるが、前述のように複数個のシリン
ダボア４０が不等角度間隔で配設されているため、両者
はただ１つの相対位相位置で係合し得るのみであり、駆
動装置と被駆動装置とは常に決まった相対位相で連結さ
れることとなる。

第３図に本発明の別の実施例の上記実施例とは異なる部
分を示す。本実施例においては、駆動回転体１４側に設
けられたピストン７２の前端部に比較的小さいボール９
６が取り付けられており、ピストン７２が前進端位置に
あるとき、このボール９６が被駆動回転体１８に形成さ
れた排出通路６２の開口部を閉塞するようにされている
。また、ピストン７２とシリンダボア７０との嵌合クリ
アランスが意識的にやや大きくされており、駆動回転体
１４と被駆動回転体１８との微小角度の相対回転によっ
てはボール９６が排出通路６２を開放しないようにされ
ている。

しかし、被駆動回転体１８の負荷が過大となって、検知
リング３０の比較的小距離の後退を伴って被駆動回転体
１８と駆動回転体１４とが一定小角度相対回転すれば、
ボール９６が排出通路６２を開放してピストン４２およ
びボール４６が１１！、退することを許容する。したが
って、本実施例においてはボール４６が凹球面４８から
離脱するまで検知リング３０が後退させられる必要はな
い。

第４図に本発明のさらに別の実施例を示す。本実施例に
おいては駆動回転体１４側にピストンが設けられておら
ず、排出通路６２がスラスト軸受メタル２２によって直
接閉塞されるようになっている。すなわち、スラスト軸
受メタル２２の被駆動回転体１８に接触する面には、第
５図に示されている周方向の溝１００が形成されている
が、この！１００は一部において切れており、その部分
に閉塞用突部１０２が形成されていて、この閉塞用突部
１０２が第６図に拡大して示すように、０リング６４に
密着して排出通路６２を閉塞するようにされているので
あり、本実施例においては閉塞用突部１０２が閉塞手段
をなしているのである。

この閉塞用突部１０２はトルク伝達遮断状態においても
前記実施例におけるピストン７２のように引っ込むわけ
ではないため、駆動回転体１４が一回転する毎に０リン
グ６４に接触することとなるが、その角部１０４には丸
味が付けられているため、０リング６４を崩ｆＪ６する
ことはない。

また、本実施例においてはナツト２６に加えてロックナ
ツト１０８が設けられており、スラスト軸受メタル２２
．被駆動回転体１８．スラスト軸受メタル２４およびナ
フト２６の間の隙間を適正に調整した後、ナツト２６を
駆動回転体１４に完全に固定し得るようになっている。

検知リング３０に対してもロックナツト１１０が設けら
れている。

その他の部分は前記実施例と同様であるため、互いに対
応する部分に同一の符号を付して対応関係を示し、詳細
な説明は省略する。

以上、本発明の３実施例を図面に基づいて説明したが、
この他にも当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を
施した態様で本発明を実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるトルクリミッタの一部
を断面にして示す正面図である。第２図は本発明の一実
施例であるトルクリミッタの側面図である。第３図およ
び第４図は本発明のそれぞれ別の実施例であるトルクリ
ミッタの要部を示す正面断面図である。第５図は第４図
におけるＡ矢視図である。第６図は第５図におけるＢ−
Ｂ断面図である。 １４；駆動回転体　　　１８：被駆動回転体３０：検知
リング　　　３４：皿ばね ４０ニジリンダボア　　４２：ピストン４６：ボール　
　　　　４８：係合凹部６２：排出通路　　　　７０ニ
ジリンダボア７２：ピストン　　　　９０：排出通路９
６：ボール　　　　１００：溝 １０２：閉塞用突部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一軸線まわりに相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能
   に設けられた第一回転体および第二回転体と、第二回転
   体に対して軸方向の相対移動可能かつ相対回転不能に設
   けられた検知部材と、その検知部材を前記第一回転体に
   向かって付勢する付勢手段と、検知部材および第一回転
   体にそれぞれ設けられて互いに係合することにより検知
   部材と第一回転体との間のトルク伝達を行い、その伝達
   トルクが設定値を超えたとき前記検知部材を前記付勢手
   段に抗して後退させつつ互いに離脱する係合凹部および
   係合凸部とを含み、前記第一および第二回転体のうち、
   一方が駆動装置に接続され、他方が被駆動装置に接続さ
   れて、設定トルク以下のトルク伝達を行うトルクリミッ
   タにおいて、前記第一回転体に軸方向に平行なシリンダ
   ボアを形成し、そのシリンダボアにピストンを液密かつ
   摺動可能に嵌合してそのピストンに前記係合凸部を設け
   る一方、前記第二回転体に常には前記シリンダボアから
   延び出させられた排出通路の開口を閉塞しており、前記
   係合凸部が前記係合凹部から完全に離脱するに必要な角
   度以上第一回転体と第二回転体とが相対回転したとき排
   出通路を開放する閉塞手段を設け、かつ、シリンダボア
   および排出通路に液体を封入したことを特徴とする液体
   封入式トルクリミッタ。