JPS6116423Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、所定値以上のトルク伝達をしや断
し、かつ、トルク伝達しや断を検出するトルクリ
ミツタに関するものである。

トルクリミツタは、一般に、ばね圧を受けたボ
ールを、同一軸線上配置の２つの回転部材の一方
に設ける一方、他方の回転部材に前記ボールが陥
入掛合する凹部を設けておき、所定値以上のトル
クが発生するかあるいは過負荷が発生すると、２
つの回転部材の一体回転を可能にしている前記ボ
ールが、ばねの押圧力に抗して押下げられ、凹部
内から抜出して２つの回転部材間のトルク伝達を
しや断する構造をもつ。

例えば、第１図に縦断側面図で示してあるよう
に、入力軸１に固着する部材２と、出力軸３に固
着する部材４を、ベアリング５を介して同一軸線
上に支持した従来のトルクリミツタＡは、部材２
側に軸線方向の貫孔６を設け、この貫孔６内に装
入した圧縮ばね７に押されるボール８を、部材４
側の凹部９に陥入掛合させてあつて、ばね圧によ
り定まる一定トルクの範囲内でのボール８を介し
た部材２と４の結合状態保持と、一定トルクを上
回るトルクの発生あるいは過負荷の発生によるト
ルク伝達のしや断とを自在としている。

また、部材２にはアーム１０を取付けてあり、
このアーム１０には過負荷発生等によつて部材２
との相対的結合が解かれた部材４の位相ずれを検
出する検出子１１を取付けてある。

検出子１１は部材４に設けた突起１２が接触す
ることにより作動し、図示しない電気的スイツチ
のアクチユエータを動かしてトルク伝達不能とな
つたことを知らせる信号を発する。

なお、検出子１１により作動するスイツチから
の信号で電源回路のしや断を図ることが一般に行
なわれている。

その他、設定トルク値を変えることができるよ
うに、部材２にはナツト状リング１３を設けてあ
り、ばね圧を調整できるようにしてある。

このような構造の従来のトルクリミツタＡにお
いては、過負荷が発生すると、ボール８が圧縮ば
ね７の押圧力に抗して凹部９より離脱して部材２
と部材４との間で位相ずれが生じ、それによつて
突起１２と接触した検出子１１が過負荷発生を知
らせる信号を出すように作動するので、その検出
信号を予め入力軸１の駆動源の停止信号として利
用するようにしておけば、駆動源は直ちに回転力
を失い、このとき、凹部９より離脱したボール８
は、入力軸１の慣性による部材２の回動で別の凹
部に陥入するか、または凹部９から脱出した状態
で停止することになる。

ここで、ボール８が凹部９から脱出した状態で
停止しているときに過負荷原因を排除し、駆動源
を再起動すると、部材２が回転してボール８も一
体に回転するが、次位の凹部９にボール８が陥入
するまでは部材２から４へのトルク伝達は再開し
ない。

即ち、ボール８が凹部９から脱出しているとき
にトルクリミツタＡを作動させようとするとボー
ル８の配置間隔および凹部９の配列間隔が小さけ
れば、比較的小角度だけ部材２が回転したのちに
トルク伝達が開始されるものの、その間に、たと
え僅かであつても時間の遅れが生じることは避け
られない上に、次位の凹部９にボール８が陥入し
てトルク伝達が開始されるときの衝撃は大きいの
で、再び過負荷発生時と同様にボール８が凹部９
をのり越えてトルク伝達しや断の状態に戻つてし
まうこともある。

この考案は、上述のような観点に基き、過負荷
発生により、トルク伝達のしや断や駆動源の停止
等が行われたのち、過負荷原因を排除するととも
に駆動源を再起動すれば、トルク伝達がタイムラ
グなしに再開され、かつ、その際の衝撃を緩和し
てスムーズにトルク伝達状態に移行できるように
したトルクリミツタを提供するもので、軸線方向
に穿設された貫孔を有する第１の回転部材と、こ
の第１の回転部材にピンにより連結されるととも
に、前記貫孔の一方端に臨んで配置されたデイス
クと、前記貫孔の他方端が臨む面に凹部が形成さ
れたフランジ部を有し、かつ前記第１の回転部材
に軸受を介して回転自在に嵌合わされた第２の回
転部材と、この第２の回転部材に固定されるとと
もに、前記デイスクと摩擦係合される受圧板と、
前記貫孔に装入された圧縮ばねおよびボールと、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間
に設けられて、トルク伝達しや断に基づく前記両
回転部材間の相対的な位相ずれを検出して、その
トルク伝達しや断を知らせる作動を起す検出機構
とを備え、そこで前記圧縮ばねのばね圧により、
前記ボールおよび前記デイスクがそれぞれ前記凹
部内および前記受圧板側に押圧される構成とした
ことを特徴とする。

ついで、この考案のトルクリミツタを実施例に
より図面を参照しながら説明する。

第２図にはこの考案のトルクリミツタの第１実
施例を縦断側面図で示してある。

リング状の歯車とした第１の回転部材としての
入力回転部材１４は、メタルベアリング１５など
の軸受を介して第２の回転部材としての出力回転
部材１６のボス部１６Ａ上に嵌合わされ、空転自
在に支持してある。

入力回転部材１４には軸線と平行の貫孔１７を
穿設してあり、この貫孔１７内には圧縮ばね１８
と、この圧縮ばねに押されるボール１９を装入し
てある。

一方、出力回転部材１６のフランジ部１６Ｂに
は前記ボール１９の一部が陥入する凹部２０Ａを
軸線方向の貫孔２０によつて形成してある。

出力回転部材１６のボス部１６Ａの長さは前記
入力回転部材１４の長さにデイスク２１の板厚を
加えた長さよりも前記ボール１９のほぼ半径に相
当する長さだけ長く形成してある。

機械構造用炭素鋼などで形成された前記デイス
ク２１は、軸線と平行なピン２２により入力回転
部材１４と連結してある。なお、設計上このデイ
スク２１に摩擦片を貼着することもある。

前記貫孔１７、ピン２２はいずれも等角度分割
位置に配置の複数とし、各貫孔１７にはそれぞれ
圧縮ばね１８とボール１９を装入してある。

また、凹部２０Ａを形成する貫孔２０の数もボ
ール１９と同数、即ち、貫孔１７と同数としてあ
るが、貫孔２０の数をボール１９の数の整数倍と
してもよい。

前記出力回転部材１６のボス部１６Ａの端部に
は受圧板２３を複数のボルト２４により同心に固
着してある。

受圧板２３にはデイスク２１に対向する側にお
いて複数の凹部２５を設けてあり、各凹部２５に
はそれぞれ検出子２６を軸線方向に可動に収納し
てある。

検出子２６は頭部２６Ａと脚部２６Ｂからな
り、頭部２６Ａは先端を半球形とし、デイスク２
１に当接している。

検出子２６の脚部２６Ｂは凹部２５の底を貫通
し、受圧板２３の外端面に当接自在の可動リング
２７に固着してある。

可動リング２７は、複数の検出子２６の頭部
と、凹部２５の内底面との間に装入した圧縮ばね
２８の作用により、常時受圧板２３方向に引かれ
ている。

一方、デイスク２１には受圧板２３に向く面に
おいて、前記検出子２６を設けた位置と軸心から
等しい位置において、多数の突起２９を穿設して
ある。

突起２９は常時には前記検出子２６と相互に干
渉しない位置に位置するが、デイスク２１と受圧
板２３の位相がずれると相互に干渉するようにな
る。

上述の構成からなるこの考案のトルクリミツタ
は、ボール１９が凹部２０Ａに掛合した状態にお
いて入力回転部材１４から出力回転部材１６にト
ルクを伝達する。

いま、出力回転部材１６に過負荷が作用する
と、出力回転部材１６に大きな抵抗がかかること
になり、回転を継続しようとしている入力回転部
材１４に出力回転部材１６は従動できなくなる。

この状態になるとボール１９は圧縮ばね１８を
圧縮して凹部２０Ａから離脱し、凹部２０Ａ以外
の部分においてフランジ部１６Ｂの面に圧接する
がこの圧接は転動可能な圧接である。

一方、ボール１９と凹部２０Ａの掛合による入
力回転部材１４と出力回転部材１６の相対的位相
は、前記凹部２０Ａからのボール１９の脱出によ
り変化する。

このため、入力回転部材１４と一体に回転する
デイスク２１と、出力回転部材１６と一体に回転
する受圧板２３との間にスリツプが生じ、デイス
ク２１と受圧板２３の相対的位相も変化する。

この相対的位相の変化により、円周方向に多数
設けてある突起２９の一つに検出子２６が接触し
てのり上げ、圧縮ばね２８を撓めて検出子２６が
外方に押されるので可動リング２７は受圧板２３
から離れる方向に変位する。

この変位を検出スイツチのアクチユエータ（図
示しない）に入力すれば、トルク伝達がしや断さ
れたことを知らせる信号が生じ、この信号を駆動
源の停止に利用すれば、トルク伝達しや断と同時
に入力回転部材１４の回転が停止することにな
る。

この間、デイスク２１は受圧板２３と継続して
摩擦接触している。

つぎに、過負荷原因を排除し、駆動源を再起動
すると、入力回転部材１４が回転し、デイスク２
１と受圧板２３との摩擦力により、まず入力回転
部材１４から出力回転部材１６にトルクが伝達さ
れる。

しかし、このときのトルク伝達は僅か乍らデイ
スク２１と受圧板２３との間にスリツプが生じる
可能性を残しているので、トルクの立上りはゆる
やかとなり緩衝的となる。

このようにして起動したのち、やがて僅かなス
リツプ期を経て次位の凹部２０Ａにボール１９が
嵌入すると、爾後、強力なトルク伝達状態に移行
する。

即ち、再起動の瞬間からタイムラグなしにトル
ク伝達が開始され、ゆるやかな上昇過程を経て強
力なトルク伝達状態に入るため、急激にトルクが
立上つて再びボールが凹部をのり越え、トルク伝
達しや断の状態となるおそれがない。

第３図に縦断側面図で示した第２実施例では、
第１の回転部材および第２の回転部材をそれぞれ
出力回転部材１６′および入力回転部材１４′で構
成しており、入力回転部材１４′を周壁部１４′Ａ
とフランジ部１４′Ｂおよびボス部１４′Ｃを有す
るものとし、出力回転部材１６′のボス部１６′Ａ
を入力回転部材１４′のボス部１４′Ｃにメタルベ
アリング１５′を介して挿入支持し、出力回転部
材１６′のフランジ部１６′Ｂを入力回転部材１
４′の周壁部１４′Ａの内側に臨ませ、受圧板２
３′を複数のボルト２４により入力回転部材１
４′の周壁部１４′Ａの端面に同心的に固着して、
デイスク２１′を非露出の内蔵形とした点、およ
び出力回転部材１６′にピン２２を介してデイス
ク２１′を一体回転するように支持した点等にお
いて第１実施例と異る。

さらに、圧縮ばね１８とボール１９を装入する
貫孔１７′を出力回転部材１６′のフランジ部１
６′Ｂに設け、凹部２０′Ａを入力回転部材１４′
のフランジ部１４′Ｂに設け、また、可動リング
２７′に結合し、圧縮ばね２８の作用を受けてい
る検出子２６が接触することがある突起２９′を
出力回転部材１６′側に設けた点においても第１
実施例と異るが、原理、効果等において両実施例
は同様である。

なお、第２実施例はグリース等の潤滑材を充填
できるため、第１実施例とは適用機器が異る。

また、第１の回転部材は勿論出力回転部材と限
らないで、入力回転部材としてもよい。

以上の説明から明らかなように、この考案のト
ルクリミツタは、過負荷発生時にトルク伝達しや
断と、トルク伝達しや断状態の検出を行なうこと
ができる点において従来のトルクリミツタと同じ
機能をもつが、従来のトルクリミツタが、再起動
に際してタイムラグを生じるのに較べ、タイムラ
グ零の運転開始およびその際のトルクの緩衝的立
上りを図ることができ、従来不可避とされたトル
クリミツタとしての欠陥を完全に除去できるなど
優れた利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトルクリミツタの一例を示す縦
断側面図、第２図はこの考案のトルクリミツタの
第１実施例を示す縦断側面図、第３図は第２実施
例を示す縦断側面図である。 図面において、１４，１４′……入力回転部
材、１５，１５′……メタルベアリング、１６，
１６′……出力回転部材、１６Ａ，１６′Ａ……ボ
ス部、１６Ｂ，１６′Ｂ……フランジ部、１７，
１７′……貫孔、１８……圧縮ばね、１９……ボ
ール、２０Ａ，２０′Ａ……凹部、２１，２１′…
…デイスク、２２……ピン、２３，２３′……受
圧板、２４……ボルト、２６……検出子、２７，
２７′……可動リング、２８……圧縮ばね、２
９，２９′……突起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸線方向に穿設された貫孔を有する第１の回転
   部材と、この第１の回転部材にピンにより連結さ
   れるとともに、前記貫孔の一方端に臨んで配置さ
   れたデイスクと、前記貫孔の他方端が臨む面に凹
   部が形成されたフランジ部を有し、かつ前記第１
   の回転部材に軸受を介して回転自在に嵌合わされ
   た第２の回転部材と、この第２の回転部材に固定
   されるとともに、前記デイスクと摩擦係合される
   受圧板と、前記貫孔に装入された圧縮ばねおよび
   ボールと、前記第１の回転部材と前記第２の回転
   部材との間に設けられて、トルク伝達しや断に基
   づく前記両回転部材の相対的な位相ずれを検出し
   て、そのトルク伝達しや断を知らせる作動を起す
   検出機構とを備え、そこで前記圧縮ばねのばね圧
   により、前記ボールおよび前記デイスクがそれぞ
   れ前記凹部内および前記受圧板側に押圧される構
   成としたことを特徴とする、トルクリミツタ。