(57)【要約】【課題】  簡単な操作で設定トルクの大きさを切替することができ、かつ小型化に適した連結型のトルクリミッタ構造を提供すること。【解決手段】  内側部材と、この内側部材との間に回転トルクを発生する中間部材と、その中間部材に係合された外側部材とからなるトルクリミッタにおいて、前記内側部材を共通として、前記中間部材と前記外側部材との組みを２組以上備えると共に、隣り合う一対の前記外側部材を互いに連結、又は切り離しを行う連結部材を有し、前記内側部材の中心軸線方向に連結部材を移動させるだけで、前記外側部材の連結又は切り離しを行えることを特徴とするトルクリミッタ。【選択図】  図１
2006057809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側部材と、該内側部材との間に回転トルクを発生する中間部材と、該中間部材に係合された外側部材とからなるトルクリミッタにおいて、
前記内側部材を共通として、前記中間部材と前記外側部材との組みを２組以上備えると共に、隣り合う一対の前記外側部材を互いに連結、又は切り離しを行う連結部材を有することを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項２】
外側部材と、該外側部材との間に回転トルクを発生する中間部材と、該中間部材と係合する内側部材とからなるトルクリミッタにおいて、
前記内側部材を共通として、前記中間部材と前記外側部材との組みを２組以上備えると共に、隣り合う一対の前記外側部材を互いに連結、又は切り離しを行う連結部材を有することを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の発明において、
前記連結部材の内周面には、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に延びる突起又は溝が設けられ、
連結又は切り離しされる前記一方の外側部材の外周面には、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に延びる溝又は突起が設けられ、
前記双方の部材の前記溝と突起との係合によって前記連結部材が前記一方の外側部材の外周面に係合されていることを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、
前記一方の外側部材は、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に突出している連結部を備え、
前記他方の外側部材は、前記一方の外側部材に対面する側に、前記一方の外側部材の前記連結部を受け入れる切欠部を有することを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、
前記連結部材は弾性を有する連結部を有し、
該連結部はその外面側に爪部を有し、
前記他方の外側部材は、係合孔を有する係合部を備え、
前記連結部材の前記爪部が前記他方の外側部材の前記係合孔に納まることによって、前記連結部材が前記双方の外側部材を連結することを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、
前記一方の外側部材は、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に突出している連結部を備え、
該連結部は、前記他方の外側部材に組み合わされる面に、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に延びる突起又は溝を有し、
前記他方の外側部材は、前記連結部に対面する側に、前記突起又は溝に係合する溝又は突起を備えることを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかの発明において、
前記中間部材は、前記内側部材を絞めつけるコイルバネ、一端が開くように剛性をもつ金属部材を丸めてなるカールバネ、一部分が開くように剛性をもつ金属部材を丸めてなる板状バネ部材、剛性をもつ金属線を正多角形に巻いてなる正多角形コイル、円筒状の永久磁石のいずれか、又は組み合わせであることを特徴とするトルクリミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、印刷機、複写機のような機器の紙送り機構などに用いるのに好適な連結型のトルクリミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転トルクを制限するためのトルクリミッタとしては種々の構造のものが既に提案されており、例えば、シャフトのような内輪部材とそれに巻かれたコイルバネとの間に発生する回転トルクを利用するコイルバネ方式のトルクリミッタ（例えば、特許文献１参照）、球面を有する球面部材と摩擦部材との間に発生する回転トルクを利用するトルクリミッタ（例えば、特許文献２参照）、シャフトに固定された摩擦バネ部材と外輪部材の内周面との間に生じる摩擦力を利用しているトルクリミッタ（例えば、特許文献３参照）、シャフト部材に板バネを折り曲げて巻きつけてスリーブバネとし、シャフト部材とスリーブバネとの間に生じる回転トルクを利用するトルクリミッタ（例えば、特許文献４参照）、閉じた多角形のバネ部材とこれに圧入されたシャフト部材との間に発生する回転トルクを利用するトルクリミッタ（例えば、特許文献５参照）、円筒状スリーブとこれに圧入されたシャフト部材との間に発生する回転トルクを利用するトルクリミッタ（例えば、特許文献６参照）などがある。また、その他にも、本件出願人が出願中の線材を正多角形に巻いた正多角形コイルを巻き戻しが起こらないように外側部材で押さえ、その正多角形コイルにシャフト部材を圧入して、正多角形コイルの内面とシャフト部材との間に発生する回転トルクを利用するトルクリミッタ、更には永久磁石を使用した磁気式のトルクリミッタなども広く知られている。
【０００３】
かかる従来のトルクリミッタは、すべて固定の回転トルク値を有するものであり、回転トルク値を変更したい場合には、現在、用いられているトルクリミッタを取り外し、所望のトルク値を有する新たなトルクリミッタに取り替えなければならない。このようにトルクリミッタを交換する場合には、交換用のトルクリミッタを予め用意しておかねばならないだけでなく、必ず工具が必要であり、交換にかなりの時間を要する。少々時間がかかってもトルクリミッタを交換できればよいが、スペースが狭くて、工具が使用できないなどの理由で交換が不可能な場合もある。
【０００４】
複写機、プリンタ、印刷機あるいはファクシミリ装置などの給紙装置においては、紙の二重送り防止機構などに前述のようなトルクリミッタを備えて、紙の二重送りを防ぐと共に、紙詰まりの場合にも紙送り機構を逆転させて、容易に詰まった紙を除去できる機構になっている。特に、印刷機、複写機などに用いられる紙の種類は、電子情報機器のプリンタやファクシミリ装置に用いられる紙に比べて多く、紙の材質、厚さ、柔軟性などかなり違う場合がある。印刷機、複写機としては、紙の種類が違ってもあらゆる種類の紙に対して正確に紙送りをする必要があり、またあらゆる種類の紙に対して２重送りを防がなければならない。
【０００５】
紙送りを正確に行うためには、紙の種類よって紙送りの回転トルクを切り替えた方が好ましい。つまり、紙の種類によって最適な紙送りの回転トルクが異なるので、一般的に使用されている紙とその性質がかなり異なる紙の場合には、回転トルクの大きさを１段階又は２段階で切り替えて、なるべく最適な紙送りが可能な回転トルク値に近づけた方が紙送りを正確にできるからである。そして、このような要求に応えられるトルク切り替え方式のトルクリミッタも既に提案されている（例えば、特許文献７参照）。
【特許文献１】特開平９−１１２５６９公報
【特許文献２】特開平９−３２９１５３公報
【特許文献３】特開平１０−１３１９８０公報
【特許文献４】特開２０００−１３６８１９公報
【特許文献５】特開２００１−１２５１４公報
【特許文献６】特開２００４−４４６７７公報
【特許文献７】特開平１１−２０９６６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献７に開示されているトルク切り替え方式のトルクリミッタは、２個の個別のトルクリミッタを連結したり、切り離したりする構造であるので、連結又は切り離しされるトルクリミッタはシャフトの中心軸線方向に移動できるようになっていなければならない。したがって、内輪部材をシャフトに固定することができず、必然的に遊びが必要であるために、回転方向にはピンなどの手段で回転防止できるが、その遊びによってバックラッシが大きくなってしまう。さらに、連結又は切り離しされるトルクリミッタの外輪を他方のトルクリミッタの外輪に接続する作業も当然に必要になる。
【０００７】
また、連結又は切り離しされるトルクリミッタをシャフトの中心軸線方向に移動させる関係上、トルクリミッタが必然的に大きくなり、シャフトの中心軸線方向における小型化が非常に難しいなどの問題がある。
【０００８】
本発明は、小型化が可能で、簡単に連結又は切り離しを行って回転トルク値を増減できる連結型トルクリミッタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、前記課題を解決するため、内側部材と、その内側部材との間に回転トルクを発生する中間部材と、その中間部材に係合された外側部材とからなるトルクリミッタにおいて、前記内側部材を共通として、前記中間部材と前記外側部材との組みを２組以上備えると共に、隣り合う一対の前記外側部材を互いに連結、又は切り離しを行う連結部材を有することを特徴とするトルクリミッタを提供する。
【００１０】
第２の発明は、前記課題を解決するため、外側部材と、その外側部材との間に回転トルクを発生する中間部材と、その中間部材と係合する内側部材とからなるトルクリミッタにおいて、前記内側部材を共通として、前記中間部材と前記外側部材との組みを２組以上備えると共に、隣り合う一対の前記外側部材を互いに連結、又は切り離しを行う連結部材を有することを特徴とするトルクリミッタを提供する。
【００１１】
第３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記連結部材の内周面には、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に延びる突起又は溝が設けられ、連結又は切り離しされる前記一方の外側部材の外周面には、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に延びる溝又は突起が設けられ、前記双方の部材の前記溝と突起との係合によって前記連結部材が前記一方の外側部材の外周面に係合されていることを特徴とするトルクリミッタを提供する。
【００１２】
第４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記一方の外側部材は、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に突出している連結部を備え、前記他方の外側部材は、前記一方の外側部材に対面する側に、前記一方の外側部材の前記連結部を受け入れる切欠部を有することを特徴とするトルクリミッタを提供する。
【００１３】
第５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記連結部材は弾性を有する連結部を有し、その連結部はその外面側に爪部を有し、前記他方の外側部材は、係合孔を有する係合部を備え、前記連結部材の前記爪部が前記他方の外側部材の前記係合孔に納まることによって、前記連結部材が前記双方の外側部材を連結することを特徴とするトルクリミッタを提供する。
【００１４】
第６の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記一方の外側部材は、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に突出している連結部を備え、その連結部は、前記他方の外側部材に組み合わされる面に、前記内側部材の中心軸線に沿って平行に延びる突起又は溝を有し、前記他方の外側部材は、前記連結部に対面する側に、前記突起又は溝に係合する溝又は突起を備えることを特徴とするトルクリミッタを提供する。
【００１５】
第７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明において、前記中間部材は、前記内側部材を絞めつけるコイルバネ、一端が開くように剛性をもつ金属部材を丸めてなるカールバネ、一部分が開くように剛性をもつ金属部材を丸めてなる板状バネ部材、剛性をもつ金属線を正多角形に巻いてなる正多角形コイル、円筒状の永久磁石のいずれか、又は組み合わせであることを特徴とするトルクリミッタを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
前記第１の発明ないし前記第７の発明によれば、内側部材を共通とし、複数の中間部材と複数の内側部材とを移動させること無く、連結部材だけの移動で外側部材の連結、切り離しを行っているので、少なくともシャフトの中心軸線方向の小型化ができる。また、前記連結、切り離しの構造が簡易であり、作業者が連結部材を指でつまんで内側部材の中心軸線方向に動かすだけで設定トルクの切り替え操作が容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
[実施形態１]
図１により本発明に係る第１の実施形態であるトルクリミッタ１００について説明する。図１（Ａ）はトルクリミッタ１００の断面を示す図であり、図１（Ｂ）はトルクリミッタ１００をＸ−Ｘ’の断面で、Ｘ−Ｘ’方向をみた図である。図１（Ｃ）は連結部材と外側部材とのＹ−Ｙ’の断面で、Ｙ−Ｙ’方向をみた図である。このトルクリミッタ１００は、内輪部材に相当する内側部材１、コイルバネ又はスリーブバネなどのような２個の中間部材３と５、ハウジング部材の役割を行う外輪部材に相当する２個の外側部材７と９、外側部材７と９との間を連結したり、切り離すことができる連結部材１１を備えている。内側部材１はシャフト部材１３に一般的な方法で固定され、一方の外側部材７には不図示の機器などの一部分である負荷部材１５が固定されている。なお、Ｐはシャフト部材１３の中心軸線である。
【００１８】
内側部材１の円筒状外表面と中間部材３、５の円筒状内側面との間にそれぞれ回転トルクが発生する。内側部材１と中間部材３、５と外側部材７、９とは、従来例で説明したようなトルクリミッタ構造をすべて採用できるので、実施形態１ではトルクリミッタの詳細な構造については述べない。図１では、内側部材１の円筒状外表面と中間部材３、５の円筒状内側面との間に微小な空隙が描かれているが、これは内側部材１の円筒状外表面と中間部材３、５の円筒状内側面との間に設定トルクＴ１、Ｔ２が発生されることを示している。内側部材１は金属材料又は合成樹脂材料からなる円筒状のものであり、図示しないが、その縦断面は中心穴を有する環状のものからなる。その中心穴にシャフト部材が圧入又はピンなど周知の方法で固定される。
【００１９】
中間部材３、５は、基本的には同一のトルク特性を呈する１ターン以上のコイルバネ、あるいは弾性力の豊かな金属板を曲げてなるスリーブバネ、あるいは円筒状の永久磁石などからなり、内側部材１の円筒状外表面を絞め付けたり、あるいは円筒状の永久磁石の場合には僅かな間隙を介して囲んでいる。中間部材３と５とは、接触しない程度の距離で配置されている。中間部材３と５の少なくとも一部分は、それぞれハウジングの役割を行う外側部材７、９に係合、又は固定されている。あるいは合成樹脂材料などで外側部材７、９と一体的に構成されている。実施形態１では外側部材７、９は短円筒状又は円環状のものであり、中間部材３と５が、例えばコイルバネの場合には、コイルバネの一端が外側部材７、９の不図示の係合部に係合され、あるいは円筒状の摩擦体である場合にはその摩擦体の外面は外側部材７、９の内面に圧入される。外側部材７、９も互いに接触しない程度の距離を隔てて至近距離に配置されており、他端側の内周面は内側部材１に対して若干の空隙をもっている。
【００２０】
外側部材７は図示のように一定間隔で４箇所に切欠部７Ａを有する。これら切欠部７Ａは、外側部材９に対面する側に形成されている。外側部材９における外側部材７に対面する側は円環状の小径面９Ａになっている。その小径面９Ａに沿って図面の左右に移動できるように、連結部材１１が備えられている。連結部材１１は、円環状部１１Ａと、この円環状部１１Ａの側面から外側部材７側に延びる小径の連結部分１１Ｂとを備える。連結部分１１Ｂは、等間隔で４個備えられており、外側部材７の四つの切欠部７Ａとほぼ同等か、あるいは若干幅の小さな突起である。外側部材７の切欠部７Ａの回転方向側面と連結部分１１Ｂの回転方向側面とは互いに適合し得るように適度な傾斜面、つまり、台形状又は３角形状となっているのが、回転方向の遊びを小さくできる上で好ましい。
【００２１】
外側部材９の小径面９Ａには、図１（Ａ）の鎖線、及び図1（Ｃ）で示すように、シャフト部材１３の中心軸線Ｐに沿って延びる比較的浅い溝９ｂが等間隔で２箇所以上形成されており、連結部材１１の円環状の円環状部１１Ａにおける内周面には溝９ｂに緩く嵌合する突起１１ｃが形成されている。これら溝９ｂと突起１１ｃとは、連結部材１１が図面の左右方向に動くときのガイドの役割と、回転力が連結部材１１に加えられるときには連結部材と外側部材９とが一緒に回転する回転伝達の役割とを行う。したがって、外側部材９が連結部材１１によって外側部材７に結合された後は、外側部材７の回転力は連結部材１１を通して外側部材９に伝達される。
【００２２】
次に、このトルクリミッタ１００の動作について説明する。先ず、連結部材１１は図示のように、外側部材９の原位置にあるものとする。この状態では、連結部材１１は外側部材９を外側部材７に連結していない。内側部材１と中間部材３との間に発生する設定回転トルクＴ１と、内側部材１と中間部材５との間に発生する設定回転トルクＴ２とはほぼ等しいものとする。シャフト部材１３が回転を始めると、内側部材１も一緒に回転を始める。このとき、外側部材９はフリーであるので、中間部材５と連結部材１１とは内側部材１と一緒に回転し、連結部材１１は外側部材９と一緒に回転する。つまり、この状態では中間部材５と連結部材１１とは内側部材１と一緒に回転するので、これらはトルクリミッタとして働くことはない。
【００２３】
一方、負荷部材１５が正常の状態にあって、設定トルクＴ１よりも小さな力が働くだけの場合には、内側部材１の回転と一緒に、中間部材３、外側部材７、負荷部材１５も回転し、シャフト部材１３の回転力は負荷部材１５に伝達される。しかし、負荷部材１５に紙詰まりなどのトラブルが生じることにより、設定トルクＴ１よりも大きな外力が働くと、内側部材１は回転しても、中間部材３、外側部材７、負荷部材１５は回転せず、負荷部材１５には設定回転トルクＴ１よりも大きな回転力は与えられない。この動作は通常のトルクリミッタと同じである。
【００２４】
しかし、同一の紙送り装置などでそのときどきに厚みや材質の異なる紙などを給送したり、あるいは必要とされる回転トルクが異なる負荷を扱う装置などにあっては、トルクリミッタの設定回転トルクを変更したい場合がある。今、トルクリミッタの設定トルクをほぼ２倍にしたい場合には、連結部材１１を指でつまんで、図面の左側へ連結部材１１を移動させる。このとき、連結部材１１は、外側部材７の切欠部７Ａと連結部材１１の連結部分１１Ｂとがずれている場合には、外側部材９をある角度回転させてそれら切欠部７Ａと連結部分１１Ｂとを合致させて、四つの連結部分１１Ｂを外側部材７の四つの切欠部７Ａに進入させる。この簡単な操作によって、外側部材９は連結部材１１によって外側部材７に連結される。つまり、外側部材７に与えられる回転力は、その切欠部７Ａと連結部材１１の連結部１１Ｂとの係合と、連結部材１１の内周面に形成された突起１１ｃと外側部材９の小径面９Ａに形成された溝９ｂとの係合とによって、外側部材９に伝達される。
【００２５】
このように外側部材７と９とが連結されることによって、中間部材３と５とが連結され、したがって、連結された後のトルクリミッタのトルクは、双方の設定トルクの和、つまり（Ｔ１＋Ｔ２）の設定トルクとなる。この状態では、内側部材１と中間部材３、５との間に働く回転トルクが双方の設定トルクの和（Ｔ１＋Ｔ２）よりも小さければ、外側部材７と９とは内側部材１と中間部材３、５と一緒に回転し、負荷部材１５も一緒に回転する。しかし、負荷部材１５に回転を阻止するような大きな外力がかかり、その外力がトルク（Ｔ１＋Ｔ２）を越えると、外側部材７と９、中間部材３と５とは回転できなくなり、内側部材１と中間部材３、５との間で回転が生じ、内側部材１とシャフト部材１３とが回転するだけとなる。したがって、負荷部材１５には設定トルク（Ｔ１＋Ｔ２）に相当する回転トルクを越える回転力は与えられない。
【００２６】
つまり、この実施形態では、連結部材１１を左右に移動させて外側部材９を外側部材７に連結したり、外側部材７から切り離すことによって、トルクリミッタ１００の回転トルクをトルク（Ｔ１＋Ｔ２）、又はＴ１に容易に切り替えることができる。ここで、設定トルクＴ１、Ｔ２はほぼ同じであっても、別の値であってもよく、それら値を選定することによって、設定トルクを２倍、３倍、…と切り替えを行うことが可能になる。また、内側部材１を更に長くし、同様にして別の中間部材と外側部材とを新たに付加すると共に、外側部材９との間を連結又は切り離すことのできる新たな連結部材を付加すれば、容易に３段階で設定トルクを切り替えすることが可能となる。４段階以上で設定トルクが切り替えられる構造についても同様である。
【００２７】
[実施形態２]
図２により本発明の第２の実施形態に係るトルクリミッタ２００を説明する。図２（Ａ）はトルクリミッタ２００の断面を示す図であり、図２（Ｂ）はトルクリミッタ２００をＺ−Ｚ’の断面で、Ｚ−Ｚ’方向をみた図である。図２（Ｃ）は連結部材の側面図である。この実施形態２では、中間部材３は外側部材７との間に設定トルクＴ１を生じる構造であり、また、中間部材５は外側部材９との間に設定トルクＴ２を生じる構造であり、他の構造については概ね前述と同じであるので、説明を省略する。図1で用いた記号と同一の記号は、同一の名称の部材を示すものとする。
【００２８】
円筒状の永久磁石のような中間部材３と中間部材５とは、その内面が円筒状の内側部材１に固定されている。その固定方法は、図示しないが、接着剤による方法、あるいは中間部材３、５に設けた凸部と内側部材１に設けた溝部との圧入などによる方法である。中間部材３、５が円筒状の永久磁石である場合には、中間部材３、５の円筒状外面と外側部材７、９の円筒状内面との間には僅かな間隙が存在する。この場合、外側部材７、９は磁性材料からなることが好ましい。外側部材７は、第1のトルクリミッタ１００と同様に、円環状部１１Ａと、この円環状部１１Ａの側面からシャフト部材１３の中心軸線に沿って外側部材７側に延びる小径の連結部分１１Ｂとを備える。連結部分１１Ｂは、等間隔で４個備えられており、外側部材７の四つの切欠部７Ａとほぼ同等か、あるいは若干幅の小さな矩形状又は台形状に近い突起部である。連結部材１１は、左右方向に移動できるようになっており、図面の左方向にあるときは、連結部分１１Ｂが外側部材７の四つの切欠部７Ａと噛み合っている。
【００２９】
実施形態１で述べたように、連結部材１１の円環状部１１Ａの内周面には、シャフト部材１３の中心軸線に沿って延びる突起１１ｃが等間隔で複数個設けられており、外側部材９の小径面９Ａにそれら突起１１ｃを受け入れる溝９ｂを同数有している。これら突起１１ｃと溝９ｂとの係合によって、回転方向における外側部材７と９との連結が行われる。なお、外側部材９の小径面９Ａに突起が等間隔で形成され、連結部材１１の円環状部１１Ａの内周面に等間隔で溝が形成されていても勿論よい。また、連結部材１１の円環状部１１Ａの内周面に形成された突起１１ｃが連結部１１Ｂの内周面まで延びていてもよい。このようにして、連結部材１１によって外側部材７と９とが互いに連結される。
【００３０】
外側部材７の円環状の外面にはプーリー部材１７が備えられている。図示しないが、プーリー部材１７が駆動モータに接続されるときには、駆動される負荷はシャフト部材１３に結合され、シャフト部材１３が駆動源に結合されるときには、プーリー部材１７には駆動される負荷が結合される。この第２のトルクリミッタ２００でも、連結部材１１が図面の右側に位置するときは、外側部材７と９とは分離されて、独立した状態にあり、内側部材５と外側部材９と連結部材１１とは外力の大きさにかかわらず、内側部材１と一緒に回転する。そして、プーリー部材１７又はシャフト部材１３にかけられる外力が中間部材３と外側部材７との間の設定トルクＴ１以下の大きさのときには、シャフト部材１３からプーリー部材１７に至るまですべての部材が一緒に回転するが、プーリー部材１７又はシャフト部材１３にかけられる外力が中間部材３と外側部材７との間の設定トルクＴ１を超えると、中間部材３と外側部材７との間で回転が起こり、プーリー部材１７とシャフト部材１３との間で伝達される力は中間部材３と外側部材７との間の設定トルクＴ１に制限される。
【００３１】
設定トルクを大きくしたい場合には、連結部材１１を図面の左側に移動させ、その連結部分１１Ｂを外側部材７の四つの切欠部７Ａに進入させ、噛み合わせる。外側部材７と９とは、連結部材１１を通して一体的に働くので、プーリー部材１７又はシャフト部材１３にかけられる外力が、中間部材３と外側部材７との設定トルクＴ１と、中間部材５と外側部材９との間の設定トルクＴ２との和に等しい回転トルク以下では、シャフト部材１３からプーリー部材１７に至るまでのすべての部材が一緒に回転する。しかし、外力が設定トルク（Ｔ１＋Ｔ２）を越えると、中間部材３と外側部材７との間、及び中間部材５と外側部材９との間で回転が起こり、プーリー部材１７とシャフト部材１３との間で伝達される回転力は（Ｔ１＋Ｔ２）に制限される。この構造のトルクリミッタでも、連結部材１１を図面の左側又は右側に移動させて、連結部材１１を外側部材７に係合又は切り離しするだけで、トルクリミッタ２００の設定トルクをＴ１又はＴ１＋Ｔ２に切り替えることができる。
【００３２】
[実施形態３]
図３によって、中間部材としてコイルバネを用いている第３のトルクリミッタ３００について説明する。図３において、図1及び図２で用いた記号と同じ記号は同じ名称の部材を示すものとする。前記実施形態における中間部材３、５としてコイルバネ３’、５’を用いている。コイルバネ３’、５’は内側部材１の円筒状外面に巻き付けられており、それらの一端に設けられているフック部３’ａ、５’ａはそれぞれ外側部材７、９に一般的な方法で係合されている。コイルバネ式のトルクリミッタはコイルバネの絞めつけ方向で発生するトルクを設定トルクとするもの、あるいはコイルバネのゆるむ方向で発生するトルクを設定トルクとするものがあるがいずれでもよい。また、コイルバネ３’、５’は同一材質、同一径の線材からなる場合が多く、巻数も同一である場合が多いが、それぞれ要求される設定トルクによって別々であっても勿論よい。
【００３３】
前記実施形態１、２と同様に、外側部材７と９とはハウジング部材を兼ねるものなので、一端側の面は互いに僅かな間隙をもって向き合い、他端側の内周面はそれぞれ内側部材１と僅かな間隙を有している。連結されたり、切り離されたりする側の外側部材９には前記実施形態の連結部材と同様な連結部材１１が備えられている。円環状の連結部材１１は、外側部材９の円筒状外面を図面の左右方向に移動可能になっている。外側部材７には前述のような切欠部に代えて、径の小さな小径部７Ｂとなっている。この小径部７Ｂの直径は外側部材９の直径とほぼ等しくなっているので、小径部７Ｂの外面と外側部材９の外面は同じレベルにある。図３の鎖線で示すように、外側部材９から外側部材７の小径部７Ｂまで延びる溝９ｂが形成されている。この溝９ｂは内側部材１の中心軸線Ｐ’に沿って平行に延びており、１箇所以上形成されている。
【００３４】
連結部材１１の円環状部１１Ａから、短円筒状の連結部分１１Ｂが延びており、連結部分１１Ｂの内径は外側部材７の小径部７Ｂの外径よりも幾分大きくなっているので、外側部材７の小径部７Ｂは連結部分１１Ｂの内周面内に納まるようになっている。連結部材１１の内周面には、外側部材９から外側部材７の小径部７Ｂまで延びる前記溝９ｂに緩やかに嵌合する突起（図示せず）が形成されている。この突起も内側部材１の中心軸線Ｐ’に沿って平行に延びており、１箇所以上形成されている。したがって、連結部材１１の内周面に形成されている前記突起を外側部材７の小径部７Ｂに形成された溝９ｂに合致させ、連結部材１１を図面左側に移動させ、前記突起を溝９ｂに進入させて連結する。連結後のこのトルクリミッタは、連結部材１１の内周面に形成された突起と外側部材７の小径部７Ｂ、外側部材９の外周面に形成された溝９ｂとの係合によって、外側部材７に与えられる回転力は外側部材９に確実に伝達される。したがって、連結後のトルクリミッタのトルクは、内側部材１とコイルバネ３’、５’との間に発生するトルクの和に相当するトルクになる。また、連結部材１１を図面の右側所定位置まで移動させることによって、外側部材９は外側部材７から切り離され、トルクリミッタのトルクは内側部材１とコイルバネ３’との間に発生するトルクとなり、簡単に切り替えられる。
【００３５】
[実施形態４]
次に、図４によって本発明に係る第４のトルクリミッタ４００について説明する。図４（Ａ）は連結前の状態、図４（Ｂ）は連結状態を示す図である。図１ないし図３で用いた記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。このトルクリミッタ４００にあって前述のものと異なる主な点は、連結部材１１及び関連する部分だけであるので、これらについてのみ説明する。
【００３６】
この実施形態では連結部材１１は弾性特性の豊かな合成樹脂材料又は金属材料からなる。連結部材１１の円環状部１１Ａから延びる複数の連結部１１Ｂは、作業者が指で内側方向（中心軸線Ｐ’方向）につぼめることができる程度の厚みと幅とを有する。各連結部１１Ｂは先端外側面に爪部１１ｄを有する。連結部材１１の円環状部１１Ａの内周面には、前述と同様に、外側部材９に設けられた溝９ｂに緩く嵌合する突起（図示せず）が設けられている。他方、外側部材７の円環状の係合部７Ｃには連結部１１Ｂの爪部１１ｄを受け入れる係合孔７Ｄが形成されている。
【００３７】
外側部材７と９とを連結したい場合には、先ず、作業者が指で複数の連結部１１Ｂを中心軸線Ｐ’方向につぼめながら、連結部材１１を図面左方向に移動させ、連結部１１Ｂの爪部１１ｄを係合孔７Ｄに合わせて、指を連結部１１Ｂから離すことによって、連結部１１Ｂの弾性によって爪部１１ｄは係合孔７Ｄに入る。爪部１１ｄと係合孔７Ｄとの係合、及び外側部材９の溝９ｂと連結部材１１の内周面の前記突起との係合によって、外側部材７と９とにおける回転方向と中心軸線Ｐ’方向との機械的結合が行われる。また、外側部材７と９とを切り離す場合には、作業者が指で複数の連結部１１Ｂを中心軸線Ｐ’方向につぼめて爪部１１ｄを係合孔７Ｄから外し、連結部材１１を図面右方向に移動させればよい。このように、簡単な操作によって、トルクリミッタの設定トルク値を増やしたり、減らしたりすることができる。
【００３８】
なお、以上説明した実施形態では２個の外側部材の連結、切り離しの例について述べたが、同様にして３個以上の外側部材を連結、切り離しできるような構造とすることができる。この場合には、前記実施形態において、外側部材９に隣接して外側部材を付加し、付加する不図示の連結部材で外側部材９に付加する外側部材を連結、又は付加された外側部材同士を連結部材で連結できる構造にすればよい。また、必ずしも内側部材にシャフト部材を挿通させる必要はなく、内側部材を不図示の回転部材に結合するようなものであってもよい。また、切欠部と連結部とが４個の例を述べたが、これに限ることは無く、２個以上ならばよい。
【００３９】
以上の記載から分かるように、所望のトルクを発生するトルク発生機構は、以上述べた構造に限られることはなく、従来のいずれのトルク発生機構でも採用することができる。また、連結部材１１は外側部材同士を機械的に連結、切り離しできる構造、特に回転方向の回転力を外側部材間で伝達できる構造であればよい。更にまた、前記実施形態においては、連結又は切り離しが行われる側の外側部材の外周面に溝９ｂを設けたが、突起でも勿論よく、この場合には、連結部材の内周面にその突起に適した溝を設けることになる。このような連結機構を用いることによって、内側部材は勿論のこと、外側部材を中心軸線方向に移動させなくとも、連結、切り離しができるので、トルクリミッタの小型化ができると共に、トルクの切替が極めて容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る実施形態１の第１のトルクリミッタ１００を示す図である。
【図２】本発明に係る実施形態２の第２のトルクリミッタ２００を示す図である。
【図３】本発明に係る実施形態３の第３のトルクリミッタ３００を示す図である。
【図４】本発明に係る実施形態４の第４のトルクリミッタ４００を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・内側部材
３、５・・・中間部材
７、９・・・外側部材
７Ａ・・・外側部材７の切欠部
７Ｂ・・・外側部材７の小径部
７Ｃ・・・外側部材７の係合部
７Ｄ・・・外側部材７の係合孔
９Ａ・・・外側部材９の小径面
９ｂ・・・外側部材９の溝
１１・・・連結部材
１１Ａ・・・連結部材１１の円環状部
１１Ｂ・・・連結部材１１の小径の連結部
１１ｃ・・・連結部材１１の爪部
１３・・・シャフト部材
１５・・・負荷部材
【図１】
2006057809.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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