(57)【要約】  【課題】出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構４を有するトルク伝達装置Ｚを提供する。  【解決手段】規定トルクを感知するための入力側ボールランプ１２が形成されている一対の第１プレートＡ及び第２プレートＢと、前記入力側ボールランプ１２に収容される入力側ボール１１と、第１プレートＡの軸方向変位にてブレーキ部３に作用する付勢力を低減させるための第５プレートＣおよびシャフト４１とを備えるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と出力軸とを有する装置であって、軸力により摩擦トルクを発生するブレーキ部およびブレーキ部に軸方向に押し付け力を与える付勢部材により、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝えないようにするとともに、入力軸から下流にトルクを伝達する際伝達トルクに対応した軸方向変位が生じる入力側ボールランプ部を有し、この入力側ボールランプ部の軸方向変位により、上記ブレーキ部に作用する軸方向荷重を減少させ、入力軸側から駆動するときにはブレーキトルクを減少又は停止させることを特徴とした非可逆機構を有するトルク伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般産業機械、航空機器等の動力伝達系に係わり、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止する非可逆機構を有するトルク伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ブレーキ部に初期プリロードを与え、出力側からバックドライブトルクが伝達されると、その初期プリロードにて発生する摩擦トルクが負荷となり、ボールランプ部にて発生する軸力が増大していく。その結果、ブレーキ部摩擦トルクが増加し、バックドライブトルクと摩擦トルクとが釣り合う状態となり、入力側に回転トルクが伝達されることを防止するようにしたトルク制限装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第２７５６４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の構成では、入力側からトルク伝達する場合、常に初期プリロードにて発生している摩擦トルクを引きずりながら回転するため、システムのトルク効率が悪い傾向にある。したがって、出力側の負荷トルクの大小に関わらず、常に初期プリロードにおけるブレーキ部摩擦トルクが発生するため、システムのトルク効率が悪く、より多くの動力を要するといった問題点を有している。
【０００４】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構を有するトルク伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明の非可逆機構を有するトルク伝達装置は、規定トルクを感知するためのボールランプが形成されている一対のプレートと、前記ボールランプ部に収容されるボールと、前記一対のプレートのうち一方のプレートの軸方向変位にてブレーキ部に作用する付勢力を低減させるためのプレートおよびシャフトとを備えるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
このようなものであれば、出力軸側からのバックドライブトルクは、確実にブレーキをかけることが可能となり、また、入力軸側から駆動する場合には、ロスなく駆動することが可能となる。
【０００７】
すなわち、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構を有するトルク伝達装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明の非可逆機構を有するトルク伝達装置によれば、入力軸と出力軸とを有する装置であって、軸力により摩擦トルクを発生するブレーキ部およびブレーキ部に軸方向に押し付け力を与える付勢部材により、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝えないようにするとともに、入力軸から下流にトルクを伝達する際伝達トルクに対応した軸方向変位が生じる入力側ボールランプ部を有し、この入力側ボールランプ部の軸方向変位により、上記ブレーキ部に作用する軸方向荷重を減少させ、入力軸側から駆動するときにはブレーキトルクを減少又は停止させるようにしているため、出力軸側からのバックドライブトルクは、確実にブレーキをかけることが可能となり、また、入力軸側から駆動する場合には、ロスなく駆動することが可能となる。
【０００９】
すなわち、出力軸にバックドライブが作用しても入力軸に回転を伝達せず且つ入力軸から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構を有するトルク伝達装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
本実施形態に係る非可逆機構４を有するトルク伝達装置Ｚは、図１に示すように、入力軸Ｐ１からのトルクを感知して軸力を発生する入力側ボールランプ部１と、出力軸Ｐ２からのトルクを感知して軸力を発生する出力側ボールランプ部２と、出力側ボールランプ部２で発生した軸力により摩擦トルクを発生させるブレーキ部３と、ブレーキ部３の摩擦トルクを増大させるべくそのブレーキ部３を押し付ける方向に付勢する第１付勢部材ｓｐＡを有し、入力側ボールランプ部１で発生した軸力により、ブレーキ部３に作用する第１付勢部材ｓｐＡの付勢力を低減または解除して、ブレーキ部３に発生するブレーキトルクたるブレーキ部摩擦トルクを減少又は停止する非可逆機構４とを具備している。以下、各部を詳述する。なお、図１における入力側を「右側」、出力側を「左側」と定義して説明を進める。
【００１２】
入力側ボールランプ部１は、入力軸Ｐ１からのトルクを感知するボール（以下、入力側ボール１１と称する）と、この入力側ボール１１を収めるボールランプ（以下、入力側ボールランプ１２と称する）とを具備している。
【００１３】
具体的に、この入力側ボールランプ１２は、入力軸Ｐ１に接続され且つ第２付勢部材ｓｐＢによって出力側へ移動する向きの付勢力を受けてなる第１プレートＡと、ロックナット部ｎ１によって軸方向に変位不能に制限され且つ内縁部を出力軸Ｐ２にスプライン結合されてなる第２プレートＢとの双方に形成されており、入力側ボールランプ１２に収められた入力側ボール１１は、第１プレートＡと第２プレートＢとに挟まれた状態にある。なお、本実施形態では、第２付勢部材ｓｐＢに、断面視略ハの字形状のバネ性を備えた皿バネを用い、内縁部をロックナット部ｎ２に支持させているが、これに限られない。
【００１４】
出力側ボールランプ部２は、出力軸Ｐ２からのトルクを感知するボール（以下、出力側ボール２１と称する）と、この出力側ボール２１を収めるボールランプ（以下、出力側ボールランプ２２と称する）とを具備している。具体的に、この出力側ボールランプ２２は、入力側ボールランプ１２と同様の構成であって、出力軸Ｐ２と一体に形成した第３プレートＤと、第４プレートＥの双方に形成されており、出力側ボールランプ２２に収められた出力側ボール２１は、第３プレートＤと第４プレートＥとに挟まれた状態にある。
【００１５】
ブレーキ部３は、第４プレートＥと一体に設けた円筒部材ＥＥの外周にスプライン結合している複数の摩擦板３１と、ハウジングＨの内面にスプライン結合している複数の摩擦板３２とが、入出力軸Ｐ２と平行な方向に、相互に重なり合うように配列されてなる。
【００１６】
非可逆機構４は、前記ロックナット部ｎ１と後述する第５プレートＣとの間に配され、ブレーキ部３を出力側へ押し付ける方向に付勢する第１付勢部材ｓｐＡと、ブレーキ部３と当接する位置と当接解除される位置との間で進退可能な第５プレートＣと、この第５プレートＣの外縁部と第１プレートＡの外縁部とを連結するシャフト４１とを具備するものであって、入力軸Ｐ１にトルクが加わった場合には、第１プレートＡの右方向への移動に伴って第５プレートＣが右方向に移動すると、ブレーキ部３に作用する第１付勢部材ｓｐＡの付勢力を低減または解除して、初期プリロードにおけるブレーキ部摩擦トルクを減少または停止することを防止する一方、入力軸Ｐ１にトルクが加わらない場合には、ブレーキ部３に第１付勢部材ｓｐＡの付勢力を作用させ、初期プリロードにおけるブレーキ部摩擦トルクを発生させるものである。なお、本実施形態では、第１付勢部材ｓｐＡに、第２付勢部材ｓｐＢと同様の皿バネを用いているが、これに限られない。
【００１７】
以下、非可逆機構４を有するトルク伝達装置Ｚの動作について具体的に説明する。
【００１８】
（１）出力軸Ｐ２側からバックドライブされた場合。
【００１９】
左側へ付勢する第１付勢部材ｓｐＡの初期プリロードによりブレーキ部３に、初期摩擦トルクが発生している。
【００２０】
出力軸Ｐ２側バックドライブトルクにより、出力側ボールランプ部２にて軸力が発生するため、ブレーキ部３の摩擦トルクが増加する。
【００２１】
ブレーキ部３は、最大バックドライブトルクに対して十分対抗できるだけの摩擦トルクが発生できるように構成されているため、バックドライブトルクと摩擦トルクとが釣り合う状態となり、入力軸Ｐ１側にトルク（回転）が伝達されることはない。
【００２２】
（２）入力軸Ｐ１からドライブする場合。
【００２３】
出力側負荷トルクに対抗するトルクを入力すると、入力側ボールランプ部１がトルク伝達経路となる。
【００２４】
入力側ボールランプ部１にトルクが伝達されることにより発生する軸力が第１付勢部材ｓｐＡと第２付勢部材ｓｐＢとのトータル荷重に打ち勝ち、第１プレートＡを、右側へ移動させる。このとき、第２プレートＢは、ロックナット部ｎ１にて軸方向変位を制限されるため、移動することはない。
【００２５】
第１プレートＡが右側へ移動することにより、第１プレートＡとシャフト４１にて連結された第５プレートＣも同様に右側へ移動する。
【００２６】
第５プレートＣが右側へ移動することにより、ブレーキ部３には第１付勢部材ｓｐＡの荷重が伝達されないため、摩擦トルクの発生は起こらない。
【００２７】
これにより、入力側からトルクを伝達した場合、ブレーキ部３の摩擦トルクを引きずる必要がなくなり、出力側の負荷分のみの入力トルクにてシステム駆動が可能となる。
【００２８】
このように、本実施形態に係る非可逆機構４を有するトルク伝達装置Ｚによれば、出力軸Ｐ２側からのバックドライブトルクは、確実にブレーキをかけることが可能となり、また、入力軸Ｐ１側から駆動する場合には、ロスなく駆動することが可能となる。
【００２９】
すなわち、出力軸Ｐ２にバックドライブが作用しても入力軸Ｐ１に回転を伝達せず且つ入力軸Ｐ１から駆動する際にはブレーキトルクを減少又は停止可能して、良好なシステムのトルク効率を実現可能な非可逆機構４を有するトルク伝達装置Ｚを提供することができる。
【００３０】
なお、本発明は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。
【００３１】
例えば、入力軸Ｐ１や出力軸Ｐ２の形状は、本実施形態のものに限られず、実施態様に応じて適宜変更可能である。
【００３２】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る非可逆機構を有するトルク伝達装置の構造断面を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・・・入力側ボールランプ部
３・・・・・ブレーキ部
４・・・・・非可逆機構
Ｐ１・・・・入力軸
Ｐ２・・・・出力軸
ｓｐＡ・・・付勢部材（第１付勢部材）
Ｚ・・・・・トルク伝達装置
【図１】
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