(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、その外輪に所要の間隔をおいて同芯状態に挿入された内輪、外輪の一端に嵌着された蓋及び上記内輪のまわりに装着されたコイルばねを有し、
上記外輪の他端の端壁内面に設けた軸穴のまわりに位置決め凹所が形成され、その位置決め凹所に前記内輪の一端が微小な間隙をもって回転自在、かつ外輪と同芯状態に挿入され、上記コイルばねは内輪に密着した小径コイル部と内輪から離れた大径コイル部を有すると共に、各コイル部の端部にそれぞれ小径側フック部と大径側フック部が形成され、上記の小径側フック部を外輪に設けた小径側フック穴に、また大径側フック部を上記蓋に設けた大径側フック穴にそれぞれ係合し、上記小径コイル部の終端と小径側フック部との間に内輪と接触しない非接触部を設けてなるばね式トルクリミッタにおいて、上記コイルばね中心から小径側フック部までの半径方向の寸法ｈを、外輪の中心から小径側フック穴までの半径方向の寸法Ｈより小さく設定し、かつ上記非接触部を小径コイル部内径面の一定位置における接線と平行の直線状に形成したことを特徴とするばね式トルクリミッタ。
【請求項２】
外輪と、その外輪に所要の間隔をおいて同芯状態に挿入された内輪、外輪の一端に嵌着された蓋及び上記内輪のまわりに装着されたコイルばねを有し、
上記外輪の他端の端壁内面に設けた軸穴のまわりに位置決め凹所が形成され、その位置決め凹所に前記内輪の一端が微小な間隙をもって回転自在、かつ外輪と同芯状態に挿入され、上記コイルばねは内輪に密着した小径コイル部と内輪から離れた大径コイル部を有すると共に、各コイル部の端部にそれぞれ小径側フック部と大径側フック部が形成され、上記の小径側フック部を外輪に設けた小径側フック穴に、また大径側フック部を上記蓋に設けた大径側フック穴にそれぞれ係合し、上記小径コイル部の終端と小径側フック部との間に内輪と接触しない非接触部を設けてなるばね式トルクリミッタにおいて、上記コイルばね中心から小径側フック部までの半径方向の寸法ｈを、外輪の中心から小径側フック穴までの半径方向の寸法Ｈより小さく設定し、かつ上記非接触部を小径コイル部の終端から半径方向に立上がった形状に形成したことを特徴とするばね式トルクリミッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ばね式トルクリミッタに関し、特にそのコイルばねの形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ばね式トルクリミッタの基本的な構造を、図４及び図５に基づいて説明する。図示のように、ばね式トルクリミッタは、外輪１、内輪２、蓋３及びコイルばね４を基本的な構成部材とする。外輪１は、その一端に端壁５を有し、その端壁５の中心に軸穴６が設けられている。上記端壁５の内面において、軸穴６のまわりに位置決め凹所７が形成され、その位置決め凹所７に内輪２の一端が微小な間隙をもって回転自在、かつ外輪１と同芯状態に挿入される。
【０００３】
また、外輪１の他端の内径面には、環状の蓋３が所要の締付け力で嵌合される。該蓋３の内径面には前記の内輪２が回転可能な状態で貫通される。
【０００４】
コイルばね４は、上記内輪２のまわりに嵌合され、該内輪２に所要の締付け力で密着した小径コイル部８と、内輪２に接触しない大径コイル部９を有する。小径コイル部８と大径コイル部９の各端部には、それぞれ軸方向外向きに屈曲された小径側フック部１１と大径側フック部１２が設けられ、前者は端壁５の小径側フック穴１３に、後者は蓋３の大径側フック穴１４にそれぞれ挿入係止される。
【０００５】
上記構成のばね式トルクリミッタは、内輪２の一端の係合部１５と外輪１の係合部１６にそれぞれ外部部材を連結して使用に供され、小径コイル部８における緊縛力の範囲内でトルクの伝達を行う。また、蓋３を適宜角度回転させることにより上記の緊縛力を変えて伝達トルクの大きさを調整することができる。
【０００６】
ところで、上記の小径コイル部８の終端１７（図５参照）から小径側フック部１１に至る部分は、内輪２に密着した上記終端１７から次第に半径が大きくなって内輪２から離れる円弧状に形成され、その最も大きく離れた部分に小径側フック部１１が設けられる。上記の終端１７から小径側フック部１１に至る円弧状部分をここでは非接触部１８と称する。
【０００７】
上記コイルばね４の中心から小径側フック部１１までの寸法Ｈは、外輪１中心から小径側フック穴１４までの寸法Ｈと一致し、小径側フック部１１は小径側フック穴１３に無理なく挿入係止される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとき従来のばね式トルクリミッタにおいては、コイルばね４の非接触部１８が内輪２の半周ないし１／４周程度の長い範囲にわたり存在する。このような長い範囲にわたる非接触部１８は内輪２に接触しないために剛性が不足する。このためトルク伝達時にその非接触部１８に振動（いわゆるビビリ）が発生し、小径コイル部８の緊縛力を変動させる原因となっていた。
【０００９】
また、前述の内輪２の端部と外輪１の位置決め凹所７との嵌合部分には、内輪２の回転を許容するための微小な間隙が存在する。従来のばね式トルクリミッタにおいては、上記の間隙の存在により、トルク伝達時に内輪２が振動し、トルクリップルの原因となっていた。
【００１０】
そこで、この発明は、コイルばねの振動及び内輪の振動を防止することにより、トルク変動の少ないばね式トルクリミッタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、外輪と、その外輪に所要の間隔をおいて同芯状態に挿入された内輪、外輪の一端に嵌着された蓋及び上記内輪のまわりに装着されたコイルばねを有し、上記コイルばねは内輪に密着した小径コイル部と内輪から離れた大径コイル部を有すると共に、各コイル部の端部にそれぞれ小径側フック部と大径側フック部が形成され、上記の小径側フック部を外輪に設けた小径側フック穴に、また大径側フック部を上記蓋に設けた大径側フック穴にそれぞれ係合し、上記小径コイル部の終端と小径側フック部との間に内輪と接触しない非接触部を設けてなるばね式トルクリミッタにおいて、上記コイルばね中心から小径側フック部までの半径方向の寸法ｈを、外輪の中心から小径側フック穴までの半径方向の寸法Ｈより小さく設定し、かつ上記非接触部を小径コイル部内径面の一定位置における接線と平行の直線状に形成した構成としたものである。
【００１２】
また、外輪と、その外輪に所要の間隔をおいて同芯状態に挿入された内輪、外輪の一端に嵌着された蓋及び上記内輪のまわりに装着されたコイルばねを有し、上記コイルばねは内輪に密着した小径コイル部と内輪から離れた大径コイル部を有すると共に、各コイル部の端部にそれぞれ小径側フック部と大径側フック部が形成され、上記の小径側フック部を外輪に設けた小径側フック穴に、また大径側フック部を上記蓋に設けた大径側フック穴にそれぞれ係合し、上記小径コイル部の終端と小径側フック部との間に内輪と接触しない非接触部を設けてなるばね式トルクリミッタにおいて、上記コイルばね中心から小径側フック部までの半径方向の寸法ｈを、外輪の中心から小径側フック穴までの半径方向の寸法Ｈより小さく設定し、かつ上記非接触部を小径コイル部の終端から半径方向に立上がった形状に形成した構成とすることもできる。
【００１３】
【作用】
上記の構成によれば、コイルばねの非接触部の寸法が従来に比べて顕著に短縮されるため、非接触部の剛性が高くなり、非接触部の振動が防止される。
【００１４】
また、小径側フック部を外輪の小径側フック穴に挿入することにより、小径コイル部が内輪に対してラジアル力を及ぼし、内輪を外輪の位置決め凹所に押圧する。これにより、トルク伝達時の内輪の振動が防止される。
【００１５】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１から図３に基づいて説明する。
この実施形態のばね式トルクリミッタは、基本的には図４及び図５に示した従来例のものと同一構造であるので、同一部分には同一符号を付して示すにとどめ、その説明を省略する。
【００１６】
相違する点は、コイルばね４の形状、特にその小径側フック部１１、小径コイル部８の終端１７の位置及び非接触部１８の形状にある。
【００１７】
即ち、この場合のコイルばね４中心から小径側フック部１１までの寸法ｈは、図２に示すように、外輪１中心から小径側フック穴１３までの寸法Ｈより小さく設定される。小径側フック部１１の内面と、小径コイル部８の内径間の寸法ａは、小径コイル部８の内径の１〜８％の範囲、望ましくは３〜４％程度に設定される。
【００１８】
前記の非接触部１８は、小径コイル部８の終端１７における接線Ｍと平行の直線状に形成される。小径側フック部１１の小径コイル部８中心からの寸法ｈは、従来のコイルばねの場合（図５参照）寸法Ｈより小さいので、終端１７から小径側フック部１１に至る非接触部１８の長さは従来の円弧状の非接触部１８に比べて著しく短縮され、その部分の剛性が高くなる。
【００１９】
上記のごときコイルばね４を内輪２のまわりに装着し、小径側フック部１１と大径側フック部１２を、それぞれ小径側フック穴１３と大径側フック穴１４に挿入係止する。この場合、大径側は従来の場合と同様であるが、小径側においては、小径側フック部１１をＨ−ｈの寸法差分だけ半径方向外向きに持ち上げて挿入係止する。これによって、内輪２に外向きのラジアル力Ｆ（図１（ａ）参照）が作用し、内輪２の端部を外輪１の位置決め凹所７に押圧する。
【００２０】
次に、図３に示したものは、コイルばね４の変形例である。この場合の小径コイル部８の終端１７は、小径側フック部１１と同じ位置まで達している。非接触部１８はその終端１７から半径方向に立上がった形状に形成され、その非接触部１８を軸方向外側に屈曲して小径側フック部１１を形成している。この小径側フック部１１は非接触部１８との境界部分の屈曲部１９により内方へ屈曲され、該小径側フック部１１の小径コイル部８中心からの寸法ｈを、前述の寸法ｈ（図２参照）に等しくなるようにしている。
【００２１】
この場合も、非接触部１８の寸法が従来より短縮されるので、剛性が高くなる。また、小径側フック部１１を小径側フック穴１３に挿入係止することにより、内輪２にラジアル力Ｆを作用させることができる。
【００２２】
なお、以上述べた各コイルばね４は、線条の断面形状が四角形であるが、円形の断面形状であっても同様のことがいえる。
【００２３】
また、内輪２を軸と直角方向に２分割し、その分割部分の両側にわたり一方向クラッチ用のコイルばねを装着することにより、一方向クラッチ機能を付与したばね式トルクリミッタにおいても以上と同様の構成を採用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によればコイルばねの、小径コイル部と小径側フック部の間に設けられた非接触部の寸法が短縮されるので、その部分の振動（ビビリ）が減少すると共に、上記の小径側フック部を外輪の小径側フック穴に挿入係止することにより内輪に対してラジアル力が作用するので、内輪の振動も防止される。その結果、従来品と同様のコストで、しかもトルク値の安定したばね式トルクリミッタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）実施形態の断面図
（ｂ）コイルばねの一部省略斜視図
【図２】上記コイルばねの小径コイル部の端面図
【図３】（ａ）コイルばねの変形例の一部省略斜視図
（ｂ）上記コイルばねの小径コイル部の端面図
（ｃ）（ｂ）図のｃ−ｃ線の拡大断面図
【図４】（ａ）従来例の断面図
（ｂ）コイルばねの一部省略斜視図
【図５】上記従来例のコイルばねの小径コイル部の端面図
【符号の説明】
１  外輪
２  内輪
３  蓋
４  コイルばね
５  端壁
６  軸穴
７  位置決め凹所
８  小径コイル部
９  大径コイル部
１１  小径側フック部
１２  大径側フック部
１３  小径側フック穴
１４  大径側フック穴
１５  係合部
１６  係合部
１７  終端
１８  非接触部
１９  屈曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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