(57)【要約】【課題】効率的な組立ができ、しかもトルク設定値の変更を容易に行うことができる双方向トルクリミッタを提供することである。【解決手段】  第１トルクリミッタ１１は、ワンウェイクラッチ１４を収納する第１ハウジング１３を有しワンウェイクラッチ１４の外面に巻かれた第１コイルばね１５により、一方向に伝達される回転に伴う負荷トルクを第１トルク設定値以下に制限する。一方、第２トルクリミッタ１２は、内輪１７を収納する第２ハウジング１６を有し内輪１７の外面に巻かれた第２コイルばね１８により、双方向に伝達される回転に伴う負荷トルクをそれぞれ同じ第２トルク設定値以下に制限する。そして、第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４及び第２トルクリミッタ１２の内輪１７に挿通される共通のシャフトを第２トルクリミッタ１２の内輪１７にシャフト連結部により連結する。【選択図】  図１
2014134219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンウェイクラッチを収納する第１ハウジングを有し前記ワンウェイクラッチの外面に巻かれた第１コイルばねにより、一方向に伝達される回転に伴う負荷トルクを第１トルク設定値以下に制限する第１トルクリミッタと、
内輪を収納する第２ハウジングを有し前記内輪の外面に巻かれた第２コイルばねにより、双方向に伝達される回転に伴う負荷トルクをそれぞれ同じ第２トルク設定値以下に制限する第２トルクリミッタと、
前記第１トルクリミッタのワンウェイクラッチ及び前記第２トルクリミッタの内輪に挿通される共通のシャフトを前記第２トルクリミッタの内輪に連結するためのシャフト連結部とを備えたことを特徴とする双方向トルクリミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転方向によって異なるトルク制限値を有する双方向トルクリミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクリミッタは、負荷トルクがトルク制限値以下のときは回転を阻止し、負荷トルクがトルク制限値を超えたときは回転を始めるものであり、双方向トルクリミッタと一方向性トルクリミッタとがある。
【０００３】
双方向トルクリミッタは、いずれの回転方向の負荷トルクに対しても、それぞれトルク制限値以下のときは回転を阻止し、トルク制限値を超えた負荷トルクが加わると回転を始めるものである。双方向トルクリミッタとして、いずれの回転方向に対しても同じトルク制限値を有したもの、あるいは回転方向によって異なるトルク制限値を有したものがある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、一方向性トルクリミッタは、一方向は負荷トルクがトルク制限値以下のときは回転を阻止しトルク制限値を超えた負荷トルクのときは回転を始め、逆方向は回転を許可するものである。一方向性トルクリミッタとして、ワンウェイクラッチにコイルバネを巻いて構成されたものがある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１６６１５３号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の双方向トルクリミッタでは、双方向とも同一のトルク設定値とする場合には同一金属材料のコイルばねを用意し、また、互いに異なるトルク設定値とする場合には異なる金属材料のコイルばねを用意しなければならない。すなわち、多数のコイルばねを準備して、その中からコイルばね部材を選んで作成しなければならない。従って、トルク設定値が異なると構造や組立が異なることになりコスト高となる。また、一旦、双方向トルクリミッタを作成すると、トルク設定値の変更が容易にできない。
【０００７】
一方、特許文献２の一方向性トルクリミッタは、一方向に対してだけトルクリミッタとて働くものであるので、双方向トルクリミッタとして使用することができない。
【０００８】
本発明の目的は、効率的な組立ができ、しかもトルク設定値の変更を容易に行うことができる双方向トルクリミッタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発明に係る双方向トルクリミッタは、ワンウェイクラッチを収納する第１ハウジングを有し前記ワンウェイクラッチの外面に巻かれた第１コイルばねにより、一方向に伝達される回転に伴う負荷トルクを第１トルク設定値以下に制限する第１トルクリミッタと、
内輪を収納する第２ハウジングを有し前記内輪の外面に巻かれた第２コイルばねにより、双方向に伝達される回転に伴う負荷トルクをそれぞれ同じ第２トルク設定値以下に制限する第２トルクリミッタと、
前記第１トルクリミッタのワンウェイクラッチ及び前記第２トルクリミッタの内輪に挿通される共通のシャフトを前記第２トルクリミッタの内輪に連結するためのシャフト連結部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一方向の負荷トルクは第１トルク設定値以下に制限し逆方向は回転を許可する第１トルクリミッタと、双方向の負荷トルクに対して同じ第２トルク設定値以下に制限する第２トルクリミッタとを用意し、これらを組み合わせるだけであるので効率的な組立ができる。
【００１１】
また、第１トルク設定値が異なる第１トルクリミッタと、第２トルク設定値が異なる第２トルクリミッタとを複数用意し、これらを組み合わせるだけで、全体としてトルク設定値が異なる双方向トルクリミッタを作成できる。また、第１トルク設定値が異なる第１トルクリミッタと、第２トルク設定値が異なる第２トルクリミッタとの組合せを変更するだけで、トルク設定値の変更を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタに共通のシャフトを挿入した場合の構成図。
【図３】本発明の実施形態における第１トルクリミッタの動作説明図。
【図４】本発明の実施形態における第２トルクリミッタの動作説明図。
【図５】本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの構成図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は右側面図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、双方向トルクリミッタは、第１トルクリミッタ１１と第２トルクリミッタ１２とからなる。第１トルクリミッタ１１は第１ハウジング１３を有し、第１ハウジング１３にはワンウェイクラッチ１４が収納されている。ワンウェイクラッチ１４は、一方向の負荷トルクに対しては回転を阻止し、逆方向の負荷トルクに対しては回転を許可するものである。
【００１５】
ワンウェイクラッチ１４の外面には第１コイルばね１５が巻かれている。第１コイルばね１５の端部１５ａは第１ハウジング１３に固定されている。この第１コイルばね１５により、一方向に伝達される回転に伴う負荷トルクを第１トルク設定値以下に制限する。
【００１６】
すなわち、ワンウェイクラッチ１４は一方向の負荷トルクに対しては回転を阻止するものであるので、負荷トルクが第１コイルばね１５による第１トルク設定値以下のときは、その負荷トルクに対してその回転を阻止する。
【００１７】
一方、負荷トルクが第１コイルばね１５による第１トルク設定値以上となると、ワンウェイクラッチ１４は負荷トルクに対して回転を阻止するが、第１コイルばね１５がワンウェイクラッチ１４の外面ですべりを生じるので、回転し始める。
【００１８】
つまり、第１トルクリミッタ１１は、一方向は第１トルク設定値以下では回転を阻止し第１トルク設定値以上では回転し、逆方向は回転を許可する一方向性トルクリミッタとして働く。
【００１９】
次に、第２トルクリミッタ１２は、いずれの回転方向に対しても同じトルク制限値を有したものであり、第２ハウジング１６を有し、第２ハウジング１６には内輪１７が収納されている。内輪１７の外面には第２コイルばね１８が巻かれている。第２コイルばね１８の端部１８ａは第２ハウジング１６に固定されている。この第２コイルばね１８により、双方向に伝達される回転に伴う負荷トルクを同じ値の第２トルク設定値以下に制限する。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第２ハウジング１６の内輪１７の端部には、切り込み部１７ａが設けられ、この切り込み部１７ａにシャフトが連結される。第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４及び第２トルクリミッタ１２の内輪１７は、筒状に形成されており、この筒状の内面に共通のシャフトが挿通され、切り込み部１７ａがシャフト連結部となり、シャフトの突起部を係止して共通のシャフトを連結する。
【００２１】
図２は本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタに共通のシャフトを挿入した場合の構成図であり、図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は右側面図である。第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４及び第２トルクリミッタ１２の内輪１７の筒状の内面に、共通のシャフト１９が挿通され、切り込み部１７ａにシャフト１９の突起部１９ａが係止される。
【００２２】
共通のシャフト１９は、負荷トルクが加えられると、第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４の筒状の内面で摺動する。これにより、第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４では、一方向の回転は阻止し逆方向の回転は許可する。
【００２３】
一方、第２トルクリミッタ１２の内輪１７では、共通のシャフト１９は第２トルクリミッタ１２の内輪１７に係止されていることから、第２トルクリミッタ１２の内輪１７を駆動する。これにより、双方向について、負荷トルクがトルク制限値以下のときは回転を阻止し、負荷トルクが第２トルク設定値を超えたときは回転を始める。
【００２４】
図３は第１トルクリミッタ１１の動作説明図であり、図３（ａ）は第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４が回転を阻止する方向にシャフト１９を回転させた場合の説明図、図３（ｂ）は第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４が回転を許可する方向にシャフト１９を回転させた場合の説明図である。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４が回転を阻止する方向にシャフト１９が回転すると、シャフト１９に加わる負荷トルクがコイルばね１５の第１トルク設定値Ｃ以下のときはシャフト１９の回転を阻止する。そして、シャフト１９に加わる負荷トルクがコイルばね１５の第１トルク設定値Ｃ以上となるとシャフト１９は回転を始める。このときの第１トルクリミッタ１５のトルク制限値Ｔ１ａはＣである。
【００２６】
一方、図３（ｂ）に示すように、第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４が回転を許可する方向にシャフト１９が回転すると、シャフト１９は回転するので、トルク制限値Ｔ１ｂは０である。
【００２７】
つまり、第１トルクリミッタ１１は、一方向は第１トルク設定値Ｃ以下では回転を阻止し、第１トルク設定値Ｃ以上では回転し、逆方向は回転を許可する一方向性トルクリミッタとして働く。
【００２８】
図４は第２トルクリミッタ１２の動作説明図であり、図４（ａ）は第２トルクリミッタ１２の内輪１７が右方向に回転するようにシャフト１９を回転させた場合の説明図、図４（ｂ）は第２トルクリミッタ１２の内輪１７が左方向に回転するようにシャフト１９を回転させた場合の説明図である。第２トルクリミッタ１２は、前述したように、いずれの回転方向に対しても同じトルク制限値を有したものである。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、第２トルクリミッタ１２の内輪１７が右方向に回転すると、シャフト１９に加わる負荷トルクがコイルばね１８の第２トルク設定値Ｄ以下のときはシャフト１９の回転を阻止する。そして、シャフト１９に加わる負荷トルクがコイルばね１８の第２トルク設定値Ｄ以上となるとシャフト１９は回転を始める。このときの第２トルクリミッタ１２のトルク制限値Ｔ２ａはＤである。
【００３０】
同様に、図４（ｂ）に示すように、第２トルクリミッタ１２の内輪１７が左方向に回転すると、シャフト１９に加わる負荷トルクがコイルばね１８の第２トルク設定値Ｄ以下のときはシャフト１９の回転を阻止する。そして、シャフト１９に加わる負荷トルクがコイルばね１８の第２トルク設定値Ｄ以上となるとシャフト１９は回転を始める。このときの第２トルクリミッタ１２のトルク制限値Ｔ２ｂはＤである。
【００３１】
つまり、第２トルクリミッタ１２は、双方向において、第２トルク設定値Ｄ以下では回転を阻止し、第２トルク設定値Ｄ以上では回転する双方性トルクリミッタとして働き、いずれの回転方向に対しても同じトルク制限値（Ｔ２ａ＝Ｔ２ｂ＝Ｄ）を有したものである。
【００３２】
図５は本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの動作説明図であり、図５（ａ）は第２トルクリミッタ１２の内輪１７が右方向に回転するようにシャフト１９を回転させた場合の説明図、図５（ｂ）は第２トルクリミッタ１２の内輪１７が左方向に回転するようにシャフト１９を回転させた場合の説明図である。
【００３３】
図５（ａ）において、第１トルクリミッタ１１のワンウェイクラッチ１４及び第２トルクリミッタ１２の内輪１７の筒状の内面に、共通のシャフト１９が挿通され、切り込み部１７ａにシャフト１９の突起部１９ａが係止されて、シャフト１９が右方向に回転されたとする。このときのトルク制限値Ｔａは、第１トルクリミッタ１１のトルク制限値Ｔ１ａと第２トルクリミッタ１２のトルク制限値Ｔ２ａとの和である。図３（ａ）に示すようにトルク制限値Ｔ１ａはＣであり、図４（ａ）に示すように、トルク制限値Ｔ２ａはＤである。従って、本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの右方向の回転のトルク制限値ＴａはＣ＋Ｄとなる。
【００３４】
一方、図５（ｂ）に示すように、シャフト１９が左方向に回転されたとすると、このときのトルク制限値Ｔｂは、第１トルクリミッタ１１のトルク制限値Ｔ１ｂと第２トルクリミッタ１２のトルク制限値Ｔ２ｂとの和である。図３（ｂ）に示すようにトルク制限値Ｔ１ｂは０であり、図４（ｂ）に示すように、トルク制限値Ｔ２ｂはＤである。従って、本発明の実施形態に係る双方向トルクリミッタの左方向の回転のトルク制限値ＴｂはＤとなる。
【００３５】
このように、本発明の実施形態によれば、一方向にのみトルク制限値（Ｔ１ｂ＝Ｃ）を有した第１トルクリミッタ１１と、いずれの方向も同じトルク制限値（Ｔ２ａ＝Ｔ２ｂ＝Ｄ）を有した第２トルクリミッタ１２とを組合せるだけであるので、効率的な組立ができる。また、右方向の回転のトルク制限値Ｃ＋Ｄであり、左方向の回転のトルク制限値はＤである。このように、回転方向によって異なるトルク制限値を有する双方向トルクリミッタを容易に構成できる。
【００３６】
従って、第１トルク設定値が異なる第１トルクリミッタと、第２トルク設定値が異なる第２トルクリミッタとを複数用意し、これらを組み合わせるだけで、全体としてトルク設定値が異なる複数種類の双方向トルクリミッタを作成できる。また、第１トルク設定値が異なる第１トルクリミッタ１１と、第２トルク設定値が異なる第２トルクリミッタ１２との組合せを変更するだけで、トルク設定値の変更を容易に行うことができる。
【００３７】
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１１…第１トルクリミッタ、１２…第２トルクリミッタ、１３…第１ハウジング、１４…ワンウェイクラッチ、１５…第１コイルばね、１６…第２ハウジング、１７…内輪、１８…第２コイルばね、１９…シャフト
【図１】
2014134219.tif 000003
【図２】
2014134219.tif 000004
【図３】
2014134219.tif 000005
【図４】
2014134219.tif 000006
【図５】
2014134219.tif 000007