(57)【要約】【課題】外環部材に挿入した内輪の一端部を外環部材の内部において回転自在に支持し、その外径面に所定の締め代をもってコイルばねを装着し、外環部材の内径面に嵌合した蓋部材に内輪の他端部を貫通し、前記コイルばねの一端部を外環部材に他端部を蓋部材に係合してなり、コイルばねの緊縛力によって所定のトルクを発生させるようにした摩擦式のトルクリミッタにおいて、外部に滲み出した潤滑油が紙等に付着して汚損させる不都合を避けることである。【解決手段】内輪２の外径面に固体潤滑皮膜１７を形成することにより、潤滑油・潤滑剤を用いることなくトルクリミッタ内部を潤滑するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外環部材（１）と、その外環部材（１）に挿入された内輪（２）と、その内輪（２）の外径面に所要の締め代をもって装着されたコイルばね（３）と、前記外環部材（１）の一端部内径面に装着された環状の蓋部材（４）とからなり、前記内輪（２）の内端部が前記外環部材（１）の内部において回転自在に支持されるとともにその外端部が前記蓋部材（４）を貫通して外部に露出され、前記コイルばね（３）の一端部が前記外環部材（１）の内部に係合されるとともにその他端部が前記蓋部材（４）に係合されてなるトルクリミッタにおいて、前記内輪（２）外径面又は前記コイルばね（３）の内径面の少なくとも一方に固体潤滑皮膜（１７）が形成されたことを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項２】
前記の固体潤滑皮膜（１７）が、二硫化モリブデン、グラファイト、二硫化タングステン、金属酸化物、フッ素樹脂、ＰＴＦＥ等の固体潤滑剤から選ばれた一種又は数種を所要の有機樹脂に分散させ塗料状にして塗布乾燥して形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のトルクリミッタ。
【請求項３】
前記の固体潤滑皮膜（１７）は、前記の内輪（２）又はコイルばね（３）に対して下地処理層（１６）を介して形成されたことを特徴とする請求項1又は２に記載のトルクリミッタ。
【請求項４】
前記の内輪（２）が焼結金属により形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のトルクリミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コイルばねを用いた摩擦式トルクリミッタに関し、特に潤滑油の滲み出し対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機等の事務機における紙さばき部において従来からコイルばねを用いた摩擦式トルクリミッタが使用されている。そのトルクリミッタにおいては、内輪とその外径面に緊縛されたコイルばねとの摺接面の潤滑のため、内輪を含油焼結金属により形成した無給油タイプのものが知られている（特許文献１、２）。
【特許文献１】特開２００６−１００６０号公報（図１、表１資料No.４）
【特許文献２】特開平８−２７０６７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記の無給油タイプのトルクリミッタは、メンテナンスフリーとなる利便性があるが、回転により内輪の温度が上昇すると、その内輪を形成する焼結金属の内部の残留空気の膨張、含浸された潤滑油自体の膨張等によって、内輪外径面に潤滑油が必要以上に滲み出し、その外径面に接触した蓋部材を通じて外環部材の外表面まで滲み出すことがある。
【０００４】
前記のトルクリミッタは紙さばきローラの一端部に同軸状態に取付けられるので、蓋部材や外環部材に滲み出した潤滑油が上記のローラを濡らし、そのローラを通過する紙に接触して油汚れを生じさせる懸念がある。また、メンテナンス時等における内輪の取り扱いに際しては、これに含浸された潤滑油によって周辺の機器や紙等に接触させることがないように細心の注意を払う必要もある。
【０００５】
そこで、この発明は、内輪とコイルばねとの潤滑性を維持しつつ潤滑油に起因する問題を解消し、紙等に対する油汚れの付着を来たさないようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、この発明は、外環部材１と、その外環部材１に挿入された内輪２と、その内輪２の外径面に所要の締め代をもって装着されたコイルばね３と、前記外環部材１の一端部内径面に装着された環状の蓋部材４とからなり、前記内輪２の内端部が前記外環部材１の内部において回転自在に支持されるとともにその外端部が前記蓋部材４を貫通して外部に露出され、前記コイルばね３の一端部が前記外環部材１の内部に係合されるとともにその他端部が前記蓋部材４に係合されてなるトルクリミッタにおいて、前記内輪２外径面又は前記コイルばね３の内径面の少なくとも一方に固体潤滑皮膜１７が形成された構成とした。
【０００７】
なお、前記の固体潤滑皮膜１７としては、二硫化モリブデン、グラファイト、二硫化タングステン、金属酸化物、フッ素樹脂、ＰＴＦＥ等の固体潤滑剤から選ばれた一種又は数種を所要の有機樹脂に分散させ塗料状にして塗布乾燥し形成されたものが使用される。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、この発明によれば、トルクリミッタは固体潤滑皮膜により潤滑されるので、潤滑油の外部への滲み出しが無く、従って、事務機の給紙部等に用いられた場合に、周辺機器や紙に油汚れを生じさせる懸念がない。また、腐食環境下においては防錆効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１に示した実施例のトルクリミッタは、外環部材１と、前記外環部材１に相対回転可能に挿入された内輪２と、前記内輪２の外径面に所要の締め代をもって装着されたコイルばね３と、前記外環部材１の一端部の内径面に装着された環状の蓋部材４とからなる。
【００１１】
外環部材１はプラスチック製であり、その一端部に軸孔５が形成され、その軸孔５の内側にこれより大径の軸受部６が形成される。前記内輪２の一端部がその軸受部６において外環部材１と同芯状態に、かつ相対回転可能に支持される。また、前記軸受部６の内側において段差部７を介してこれより大径のばね収納部８が形成され、内輪２の外径面に装着されたコイルばね３がここに収納される。前記のばね収納部８はその内径を保って外環部材１の他端部に開放され、その開放端部の内径面に蓋部材４が嵌合される。
【００１２】
前記の内輪２は焼結金属により形成され、その内径１８は前記軸孔５と同径に形成されるとともに、外環部材１から突き出した端部に対向一対の切欠部１５が形成される。内輪２の素材は、軸受鋼を使用することもできるが、コスト面からは焼結金属を用いることが望ましい。
【００１３】
前記の蓋部材４は環状に形成され、その外径面に周方向の係合リブ９を有し、その係合リブ９が外環部材１の内径に形成された係合溝１０に嵌合される。この蓋部材４によってばね収納部８が閉鎖され、内輪２の端部がその蓋部材４の内径面を貫通して外部に露出する。
【００１４】
コイルばね３は、断面四角形の線材を密に巻いたストレート形のコイルにより形成され、その一端部の端面１１は前記ばね収納部８の段差部７に設けられた係合突起１２に周方向に突き当て状態に係合される。また他端部の端面１３も前記蓋部材４の内面に設けられた係合突起１４に同じく周方向に突き当て状態に係合される。
【００１５】
蓋部材４は通常の状態では回転することがないように大きな摩擦力で嵌合されているが、前記コイルばね３の締め代を調整する際、適宜な調整工具をもって回転させると、前記係合突起１４がコイルばね３の端面１３を周方向に押し締め代を小さくすることができる。
【００１６】
なお、コイルばね３の緊縛力の幅広い調整を可能とするために、先に示した特許文献２に開示されたような、大径部と小径部からなる段差付きのコイルばねを使用する場合もある。
【００１７】
前記の内輪２の外径面及び両端面には、予めりん酸塩皮膜処理等による下地処理層１６が形成され（図１（ｂ）参照）、その上に固体潤滑皮膜１７が形成される。固体潤滑皮膜１７は、二硫化モリブデン、グラファイト、二硫化タングステン、金属酸化物、フッ素樹脂、ＰＴＦＥ等の固体潤滑剤から選ばれた一種又は数種を所要の有機樹脂に分散させ塗料状にして塗布乾燥することにより形成される。
【００１８】
また、前記の内輪２と同様に、コイルばね３の内径面に前記と同様の下地処理層１６が形成され（図１（ｃ）参照）、その上に同様の固体潤滑皮膜１７が形成される。コイルばね３はトルクリミッタとして作用する際に、若干径方向に伸縮することがあるが、固体潤滑皮膜１７はそれ自身の柔軟性によって追従するので、剥離等の懸念はない。
【００１９】
なお、内輪２とコイルばね３の両方にそれぞれ固体潤滑皮膜１７が形成される場合と、内輪２とコイルばね３のどちらか一方に固体潤滑皮膜１７が形成される場合とがある。
【００２０】
実施例のトルクリミッタは以上のように構成され、内輪２が外環部材１に対してコイルばね３を拡径させる方向に回転するとコイルばね３の緊縛力が低下し、内輪２及び内輪２に挿通一体化された軸に対し一定のトルクを発生させる。内輪２が前記と逆方向に回転した場合はコイルばね３の緊縛力が増大し、内輪２はロックされるのでトルクリミッタとしての作用を行わない。
【００２１】
前記のようにトルクリミッタが所定のトルクを発生して回転する際の内輪２とコイルばね３との摺接面、内輪２の軸受部６及び内輪２の蓋部材４の貫通部等における潤滑は、内輪２自体の固体潤滑皮膜１７によって行われる。コイルばね３にも固体潤滑皮膜１７が形成されている場合は、内輪２との摺接面は両方の固体潤滑皮膜１７、１７により潤滑される。
【００２２】
コイルばね３にのみ固体潤滑皮膜１７が形成されている場合は、内輪２との摺接面しか潤滑されないので、低速回転タイプに適用するのが望ましい。
【００２３】
なお、従来品のように、内輪２を含油焼結金属で形成したトルクリミッタについて、１０時間試験後の潤滑油の滲み出し量を計測したところ、８個の対象品についての平均値が２．１ｍｇであったが、この発明の実施品の場合は潤滑油の滲み出し量はゼロであることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）実施例の断面図、（ｂ）内輪の拡大断面図、（ｃ）コイルばねの一部拡大断面図
【符号の説明】
【００２５】
１  外環部材
２  内輪
３  コイルばね
４  蓋部材
５  軸孔
６  軸受部
７  段差部
８  ばね収納部
９  係合リブ
１０  係合溝
１１  端面
１２  係合突起
１３  端面
１４  係合突起
１５  切欠部
１６  下地処理層
１７  固体潤滑皮膜
１８  内径
【図１】
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