(57)【要約】【課題】樹脂製円筒体とインサート成形されながら、温度変化による樹脂製円筒体の割れを防止できる、トルクリミッタを提供する。【解決手段】トルクリミッタは、円筒状外周部を有する第１回転体１１と、円筒状外周部に対向する円筒状内周部を有し、第１回転体１１と同軸状で互いに対して相対的に回転可能に設けられた第２回転体とからなり、円筒状外周部は筒状の永久磁石１８で、円筒状内周部はヒステリシス材である。第１回転体１１は、樹脂製筒状体１２と、樹脂製筒状体１２とのインサート成形により一体化された、筒状永久磁石１８とを含み、樹脂製円筒体１２のフランジ部１４には、温度変化によって永久磁石１８との間に生じる応力を逃がすための丸穴１４ａ〜１４ｄが設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状外周部を有する第１回転体と、前記円筒状外周部に対向する円筒状内周部を有し、前記第１回転体と同軸状で互いに対して相対的に回転可能に設けられた第２回転体とからなり、前記円筒状外周部および前記内周部のうちのいずれか一方は永久磁石で、いずれか他方はヒステリシス材であるトルクリミッタであって、
前記第１回転体は、樹脂製筒状体と、前記樹脂製筒状体にインサート成形により一体化された、筒状永久磁石または筒状ヒステリシス材とを含み、
前記樹脂製筒状体は、筒部と、前記筒部の端部に設けられ、前記筒状永久磁石または筒状ヒステリシス材を位置決めするためのフランジ部とを有し、
前記フランジ部には、温度変化によって前記永久磁石またはヒステリシス材との間に生じる応力を逃がすための応力逃がし部分が設けられている、トルクリミッタ。
【請求項２】
前記フランジ部は、前記筒部の両端に設けられている、請求項１に記載のトルクリミッタ。
【請求項３】
前記応力逃がし部分は前記フランジ部に形成された穴である、請求項１または２に記載のトルクリミッタ。
【請求項４】
前記穴は前記第１回転体の軸に対して回転対称の位置に複数設けられる、請求項３に記載のトルクリミッタ。
【請求項５】
前記応力逃がし部分は前記フランジ部に形成された溝である、請求項１または２に記載のトルクリミッタ。
【請求項６】
前記応力逃がし部分は前記フランジ部に形成された円周状の溝である、請求項１または２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、例えば複写機やプリンター・ファクシミリ等の給紙分離装置等に用いられるトルクリミッタに関し、特に、樹脂を用いてインサート成形されるトルクリミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、トルクリミッタが、たとえば、特開平１０−７８０４３号公報（特許文献１）に記載されている。同公報によれば、トルクリミッタを構成する、相互に対向する磁石とヒステリシス材とからなる２つの回転体の、少なくとも一方の回転体を合成樹脂とのインサート成形によって形成している。
【特許文献１】特開平１０−７８０４３号公報（段落番号００５２、図４等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の、トルクリミッタにおいては、上記のように、樹脂と磁石、または樹脂とヒステリシス材がインサート成形で形成される場合があった。このような成形は、製造が簡単であるため、好ましい。しかしながら、トルクリミッタが高回転、高トルク化されるに伴い、発生熱量が上昇し、従来のようなインサート成形部品では、樹脂と磁石、または、樹脂とヒステリシス材との熱膨張係数の違いにより、発生熱量が上昇するほど、樹脂または磁石に強い応力が発生する。このため、特にトルクリミッタ停止時に温度が下降するのに伴い、発生する樹脂収縮により、樹脂に割れが発生するという問題があった。
【０００４】
この発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、樹脂とインサート成形により一体化されながら、温度変化による樹脂の割れを防止できる、トルクリミッタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る、トルクリミッタは、円筒状外周部を有する第１回転体と、円筒状外周部に対向する円筒状内周部を有し、第１回転体と同軸状で互いに対して相対的に回転可能に設けられた第２回転体とからなり、円筒状外周部および内周部のうちのいずれか一方は永久磁石で、いずれか他方はヒステリシス材である。第１回転体は、樹脂製筒状体と、樹脂製筒状体にインサート成形により一体化された、筒状永久磁石または筒状ヒステリシス材とを含み、樹脂製筒状体は、筒部と、筒部の端部に設けられ、筒状永久磁石または筒状ヒステリシス材を位置決めするためのフランジ部とを有する。フランジ部には、温度変化によって永久磁石またはヒステリシス材との間に生じる応力を逃がすための応力逃がし部分が設けられている。
【０００６】
樹脂製筒状体と、筒状永久磁石または筒状ヒステリシス材とはインサート成形されているとともに、筒状永久磁石または筒状ヒステリシス材を位置決めするためのフランジ部には応力逃がし部分が設けられている。したがって、温度変化によって樹脂製筒状体と永久磁石またはヒステリシス材との間に温度変化に伴う応力が生じても、その応力は応力逃がし部分で逃がされる。
【０００７】
その結果、樹脂とインサート成形されることにより、確実に一体化されるとともに、温度変化による樹脂の割れを防止できる、トルクリミッタを提供できる。
【０００８】
好ましくは、フランジ部は筒部の両端に設けられている。
【０００９】
さらに好ましくは、応力逃がし部分はフランジ部に形成された穴である。この穴は、第１回転体の軸に対して回転対称の位置に複数設けられてもよい。
【００１０】
なお、応力逃がし部分はフランジ部に形成された溝であってもよいし、円周状の溝であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施の形態に係るトルクリミッタ１０の要部断面図である。図１を参照して、トルクリミッタ１０は、図示のない駆動用のシャフトに止めネジ（図示なし）を介して一体的に回転するようにされた、円筒状外周部を有する第１回転体１１と、第１回転体１１の円筒外周部に対向する円筒状内周部を有する第２回転体２０とを含む。
【００１２】
第１回転体１１は、樹脂製筒状体１２と、樹脂製筒状体１２の外周部に設けられた筒状の永久磁石１８とを含む。
【００１３】
第２回転体２０は、筒状の永久磁石１８の外周部に対向する円周面を有する、筒状であるヒステリシス材（半硬質磁石）２１と、ヒステリシス材２１の両端部において、ヒステリシス材２１を樹脂製筒状体１２に対して回転可能に支持するための、一対の円板状の蓋体２３，２５とを含む。
【００１４】
蓋体２３と樹脂製筒状体１２とは、樹脂製筒状体１２の外周部１２ａに軸摺動部１６を有し、蓋体２５と樹脂製筒状体１２との間には摺動部は設けられない。
【００１５】
次に図１に示したトルクリミッタ１０の第１転体１１について説明する。図２は、第１回転体１１を横方向から見た断面図（Ａ）と図２（Ａ）において、Ｂ−Ｂで示す部分の矢視図（Ｂ）である。図２を参照して、樹脂製筒状体１２と筒状の永久磁石１８とはインサート成形されている。樹脂製筒状体１２の軸方向の両端部には、永久磁石１８を位置決めするとともに、永久磁石１８が樹脂製筒状体１２から抜けないようにするための抜け止めとなるフランジ部１３および１４が形成されている。一方のフランジ部１４には、図２（Ｂ）に示すように、第１回転体１１の軸に対して回転対称となる４つの位置に丸穴１４ａ〜１４ｄが形成されている。なお、穴は、任意の回転対象位置に設けてもよい。
【００１６】
このような構成のトルクリミッタにおいて、温度が上昇すると、樹脂製筒状体１２が先に膨張するため、第１回転体１１のフランジ部１４において、軸方向に伸びようとする。このとき、フランジ部１３において永久磁石１８と樹脂製筒状体１２とが固定された状態で、フランジ部１４側に膨張するが、樹脂製筒状体１２は、外周部を永久磁石１８で固定されているため、図３（Ａ）に示すようにフランジ部１４の穴１４ａ〜１４ｄは円周方向に広げられる。一方、温度が低下すると、樹脂製筒状体１２が先に収縮するため、第１回転体のフランジ部１４において、軸方向に縮もうとするが、外周部を永久磁石で固定されているため、図３（Ｂ）に示すように穴１４ａ〜１４ｄは半径方向に伸ばされる。
【００１７】
以上のように、この実施の形態においては、インサート成形された筒状永久磁石１８と樹脂製筒状体１２からなる第１回転体１１において、樹脂製筒状体１２のフランジ部１４に穴１４ａ〜１４ｄを設けたため、トルクリミッタの温度上昇や温度低下時に、永久磁石１８と樹脂製筒状体１２との間に熱膨張係数の差に基づく応力が発生しても、その応力は、穴１４ａ〜１４ｄによって逃がされる。すなわち、穴１４ａ〜１４ｄは、応力逃がし部分として作用する。その結果、永久磁石１８と樹脂製筒状体１２とがインサート成形により確実に一体化されるとともに、トルクリミッタに温度変化が生じても、樹脂製筒状体１２の割れを防止できる。
【００１８】
なお、樹脂製筒状体１２のフランジ部１３，１４の一方側に穴を設けた場合について説明したが、これに限らず、両フランジ部１３，１４に設けてもよい。
【００１９】
次に、応力逃がし部分の他の例について説明する。図４は、応力逃がし部分の他の例を示す図である。図４を参照して、ここでは、応力逃がし部分として、フランジ部１４に矩形状の切り欠き１４ｅ〜１４ｈを設けている。温度が上昇すると、図４（Ａ）に示すように切り欠き１４ｅから１４ｈは円周方向に広げられる。一方、温度が低下すると、図４（Ｂ）に示すように切り欠き１４ｅ〜１４ｈは半径方向に伸ばされる。
【００２０】
このような切り欠きを設けた場合の効果について説明する。このような切り欠きを設けたトルクリミッタと、従来のトルクリミッタをそれぞれ２０個用意し、それぞれについて、８５℃で１時間保持し、その後４０℃に１時間保持するというヒートサイクルを１００サイクル行った。
【００２１】
その結果、従来のトルクリミッタにおいては、２０個中２０個の全てに樹脂製円筒体の割れが生じた。これに対して、このような切り欠きを設けたトルクリミッタにおいては、２０個中割れが生じたのは２個だけであった。以上から、この実施の形態における効果は明らかである。
【００２２】
次に、応力逃がし部分のさらに他の例について説明する。図５は、応力逃がし部分のさらに他の例を示す図である。
【００２３】
図５（Ａ）は、応力逃がし部分として、フランジ部１４に半径方向に延びる複数の溝１４ｉを設けた例を示す図である。ここでも、溝１４ｉの幅寸法や数は任意でよい。
【００２４】
図５（Ｂ）は、応力逃がし部分として、フランジ部１４に複数の、異なる穴を設けた例を示す図である。すなわち、ここでは、図２に示したものと同様の４個の貫通孔１４ａとそれらの間に貫通しない穴１４ｊを設けている。ここでも、孔１４ａや穴１４ｊの寸法や個数は任意でよい。
【００２５】
図５（Ｃ）は、応力逃がし部分として、フランジ部１４に円周方向に溝１４ｋを設けた例を示す図である。ここでも、溝１４ｋの寸法や個数は任意でよい。
【００２６】
なお、上記実施の形態においては、フランジ部に穴や溝を設けて応力を逃がすようにしたが、これに限らず、フランジ部を構成する材質や厚さ等を変えて応力を逃がすようにしてもよい。
【００２７】
また、フランジ部に設けた穴や溝に弾力性のあるものを詰めて、応力を逃がすようにしてもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態においては、第１回転体として筒状の永久磁石と樹脂製円筒体とをインサート成形した場合について説明したが、これに限らず、筒状のヒステリシス材と樹脂製円筒体とをインサート成形し、ヒステリシス材と樹脂製円筒体との熱膨張による応力を、フランジ部に設けた応力逃がし部分で逃がすようにしてもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態においては、樹脂製円筒体の両端部にフランジ部を設けた場合について説明したが、これに限らず、一方端にのみフランジ部を設けてもよい。
【００３０】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この発明に係るトルクリミッタは、筒状の永久磁石またはヒステリシス材と樹脂製円筒体とがインサート成形されて一体化されている場合に、温度変化によって両者間に生じた応力を逃がす部分を設けたため、永久磁石またはヒステリシス材が所定の位置で確実に一体化されるとともに、温度変化による合成樹脂の割れを防止できるトルクリミッタとして有利に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の一実施の形態に係るトルクリミッタの断面図である。
【図２】図１に示したトルクリミッタの詳細を示す図である。
【図３】丸穴の応力逃がし部の動作を示す図である。
【図４】矩形状の切り欠きを応力逃がし部とした場合の応力逃がし部の動作を示す図である。
【図５】応力逃がし部の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  トルクリミッタ、１１  第１回転体、１２  樹脂製筒状体、１３，１４  フランジ部、１８  永久磁石、２０  第１回転体、２１  ヒステリシス材、２３，２５  蓋体。
【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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