(57)【要約】【課題】過負荷発生時に、容易にかつ騒音や損傷を生じさせずに確実にトルク伝達を遮断でき、さらには直ちに従動側部材を制動できる過負荷トルク遮断装置を提供する。【解決手段】駆動側部材１０と、従動軸２にスプライン嵌合された従動側部材２０と、従動側部材２０を駆動側部材１０側に押圧付勢するバネ手段５とを有し、駆動側部材１０と従動側部材２０との一方に係合子１２、他方に係合凹部２２を設け、係合子１２と係合凹部２２の回転方向両端が傾斜面をなし、通常時には回転方向前側の傾斜面同士がトルク伝達可能な当接係合状態を保持し、過負荷発生時には、係合子１２が係合凹部２２から傾斜面に沿って離脱し従動側部材２０を駆動側部材１０から離間させ得るように設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸心上に配置された駆動軸と従動軸との継手部に装備する過負荷トルク遮断装置であって、
前記駆動軸の端部に固設された駆動側部材と、前記従動軸の端部に軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されて前記駆動側部材に対向して接近、離反可能に設けられた従動側部材と、前記従動側部材を前記駆動側部材との対向側に向かって押圧付勢するバネ手段とを有し、
前記駆動側部材と前記従動側部材には、互いの対向面の一方に該対向面より突出する凸状の係合子が、他方に前記係合子が嵌入し得る係合凹部が設けられており、前記係合子と前記係合凹部とは、回転方向の両端面が互いに対応した傾斜面をなし、通常時には回転方向前側の前記傾斜面同士がトルク伝達可能な当接係合状態を保持するとともに、従動軸側の過負荷発生時には、前記係合子が前記係合凹部から前記傾斜面に沿って離脱し前記従動側部材を前記バネ手段に抗して軸方向に移動させ前記駆動側部材から離間させ得るように設けられてなることを特徴とする過負荷トルク遮断装置。
【請求項２】
前記係合子と前記係合凹部の回転方向両端の前記傾斜面は、回転方向に対し直角の面に対する傾斜角を異にし、正転時に当接係合する傾斜面の前記傾斜角が、逆転時に当接係合する傾斜面の前記傾斜角よりも大きく設定されてなる請求項１に記載の過負荷トルク遮断装置。
【請求項３】
前記従動側部材の前記駆動側部材との対向側とは反対側には、外周に制動面が形成された制動用のディスクが固定され、該ディスクの外方には、前記従動側部材が前記駆動側部材に対して離間したときに、前記ディスク外周の制動面に対して圧接可能に支持された制動子が設けられてなる請求項１又は２に記載の過負荷トルク遮断装置。
【請求項４】
前記制動用のディスクの制動面が前記従動側部材との固定側から漸次拡径した逆テーパをなすとともに、前記制動子において前記制動面に対して圧接する制動部分が前記ディスク外周の制動面の前記逆テーパ状に対応した傾斜をなし、制動時には前記従動側部材を前記駆動側部材から離間させる方向に変位させるように設けられている請求項３に記載の過負荷トルク遮断装置。
【請求項５】
前記ディスクの外方には、該ディスクを挟んで対向する制動部分を有する一対の操作ハンドル付き制動子が設けられており、該両制動子は、従動軸を支持する支持ブラケットに鋏式に回動可能に軸支されるとともに、両制動子を連結する引張バネ手段により前記ディスク外周の制動面を前記制動部分により挟着可能に設けられ、また、前記従動軸上には前記従動側部材に追従して軸方向に移動可能で、かつ前記従動側部材の前記駆動側部材からの非離間時に前記制動子を前記引張バネ手段に抗して非制動状態に保持する制動規制リングが設けられてなる請求項３又は４に記載の過負荷トルク遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種回転機へ回転力を伝達するための駆動軸と従動軸との継手部に装備する過負荷トルク遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転力を利用する工作機械等の回転機において、加工すべき製品である被加工物に対する工具のくい込み、あるいは機械部品の故障、保守管理の不足等により、過負荷トルクが生じたときには大きな事故になる可能性がある。そのため、機械の運転中に、従動軸側に過負荷が発生したときは、直ちにトルク伝達を遮断し運転を停止する必要がある。
【０００３】
従来より、前記のような過負荷トルク遮断装置として、各種のトルク・リミッターが提案されている。例えば、特許文献１（実開平５−６２７４２号公報）には、駆動側の回転部材と、該回転部材に対向して軸方向に後退可能な従動側の回転部材とを設け、両回転部材の一方に磁石を設けて磁気吸着可能に設けるとともに、両回転部材の一方にボールを、他方に前記ボールの一部が嵌る座ぐり凹部を形成し、前記ボールが前記凹部に嵌り込んで噛み合うことにより、駆動側回転部材の回転が従動側回転部材に伝えられて、通常の機械の運転がなされ、そして、従動側に過負荷が生じた時には、前記従動側の回転部材が前記磁石の磁気吸引力に抗して離間して、前記ボールが座ぐり凹部から離脱することで、トルク伝達が遮断されるようになっている。
【０００４】
この場合、前記ボールが自由道側部材の対向面に当接した状態で空転することになるため、前記ボールが座ぐり凹部に出入することになって、騒音が発生する。また、前記のボールの出入による衝撃で前記ボールや座ぐり凹部の周辺が損傷を受けやすく、耐久性に問題がある。また、前記ボールと座ぐり凹部との係合は、正転、逆転共に同じトルクを伝達することになるため、逆転により過負荷の原因を取り除くのも容易でない。
【０００５】
特許文献２（実開平５−８０６３号公報）においても、前記同様に、駆動側部材と、従動側部材との対向面の一方にボールを、他方に前記ボールの一部が嵌り込む座ぐり凹部を形成して、前記ボールと前記座ぐり凹部との噛み合いにより、駆動側部材の回転が従動側部材に伝えられて通常の機械の運転がなされるものである。そして、この提案の場合、従動側に過負荷が生じた時には、電磁石の磁気吸引力で従動側部材を駆動側部材から引き離して、前記ボールを座ぐり凹部から離脱されることで、駆動側部材を空転させるようにしている。
【０００６】
この場合、過負荷状態を正確に検知する必要があり、電気的手段を利用するために構造が複雑になる上、反応が遅れる等の問題もある。
【特許文献１】実開平５−６２７４２号公報
【特許文献２】実開平５−８０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、構造が簡単でありながら、一定以上の過負荷が発生した時には、従動側部材と駆動側部材の対向面に設けたトルク伝達のための係合子と係合凹部による係合状態を瞬時に解除できて、トルク伝達を容易にかつ確実に遮断できる過負荷トルク遮断装置、また逆転による過負荷状態の解除操作も容易に行える過負荷トルク遮断装置を提供するものであり、特には、前記係合子の接触状態での空転による騒音あるいは係合子や係合凹部付近の損傷を発生させずにトルク伝達を遮断できる過負荷トルク遮断装置、さらには、過負荷が発生すると直ちに従動側部材を制動しながらトルク伝達を確実に遮断できる過負荷トルク遮断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する本発明は、同一軸心上に配置された駆動軸と従動軸との継手部に装備する過負荷トルク遮断装置であって、前記駆動軸の端部に固設された駆動側部材と、前記従動軸の端部に軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されて前記駆動側部材に対向して接近、離反可能に設けられた従動側部材と、前記従動側部材を前記駆動側部材との対向側に向かって押圧付勢するバネ手段とを有し、前記駆動側部材と前記従動側部材には、互いの対向面の一方に該対向面より突出する凸状の係合子が、他方に前記係合子が嵌入し得る係合凹部が設けられており、前記係合子と前記係合凹部とは、回転方向の両端が互いに対応した傾斜面をなし、通常時には回転方向前側の前記傾斜面同士がトルク伝達可能な当接係合状態を保持するとともに、従動軸側の過負荷発生時には、前記係合子が前記係合凹部から前記傾斜面に沿って離脱し前記従動側部材を前記バネ手段に抗して軸方向に移動させ前記駆動側部材から離間させ得るように設けられてなることを特徴とする。
【０００９】
前記の過負荷トルク遮断装置によれば、通常の運転時は、軸方向に対向する前記駆動側部材と従動側部材との一方の対向面に設けられた係合子が、他方の対向面に有する係合凹部に嵌入した状態で、該係合子の回転方向両端の傾斜面のうち、回転方向前側の傾斜面がこれに対応する係合凹部の傾斜面に当接して係合状態に保持され、前記駆動側部材の回転が前記係合子を介して従動側部材に伝えられ、該従動側部材が駆動側部材とともに回転する。この時、前記従動側部材は、バネ手段により駆動側部材との対向側に押圧付勢されており、この押圧付勢力によって前記従動側部材が前記駆動側部材に当接した状態に保持されている。
【００１０】
そして、従動軸側で過負荷が生じた時には、前記係合子が回転方向前側の傾斜面の傾斜に沿って離脱するように作用し、その結果、前記従動側部材が前記バネ手段による押圧付勢力に抗して軸方向に移動し、同時に前記係合子が前記係合凹部から離脱する。これにより、前記駆動側部材が従動側部材に対して空転することになってトルク伝達が確実に遮断される。
【００１１】
前記の過負荷トルク遮断装置において、前記係合子と前記係合凹部の回転方向両端の前記傾斜面は、回転方向に対し直角の面に対する傾斜角を異にし、正転時に当接係合する傾斜面の前記傾斜角が、逆転時に当接係合する傾斜面の前記傾斜角よりも大きく設定されてなるものが好ましい。これにより、正転時と逆転時で異なった大きさのトルク伝達が可能になり、特に逆転時のほうが大きなトルクを伝達できる。そのため、従動軸側の過負荷発生により、前記のようにトルク伝達を遮断した後、逆転により、従動軸側のくい込み等による過負荷状態の原因を容易に解除することができる。
【００１２】
前記の過負荷トルク遮断装置において、前記従動側部材の前記駆動側部材との対向側とは反対側には、外周に制動面が形成された制動用のディスクが固定され、該ディスクの外方には、前記従動側部材が前記駆動側部材に対して離間したときに、前記ディスク外周の制動面に対して圧接可能に支持された制動子が設けられてなるものとすることができる。これにより、従動軸側の過負荷発生により前記従動側部材が前記駆動側部材に対して離間したとき、前記制動子が前記ディスク外周の制動面に圧接して制動され、直ちに従動軸の回転が停止し、くい込み等の過負荷状態の進行が抑止される。
【００１３】
特に、前記制動用のディスクの制動面が前記従動側部材との固定側から漸次拡径した逆テーパをなすとともに、前記制動子において前記制動面に対して圧接する制動部分が前記ディスク外周の制動面の逆テーパに対応した傾斜をなし、制動時に前記従動側部材を前記駆動側部材から離間させる方向に変位させるようにしたものが好ましい。これにより、前記のディスクに対する制動子の圧接による制動作用によって、前記従動側部材を前記駆動側部材から引き離す方向に変位させるように作用し、その結果、前記駆動側部材の回転が継続していても、前記従動側部材と駆動側部材の一方に有する前記係合子がこれと対向する前記対向面に当接したり、前記係合凹部に対し出入することなく空転することになり、そのため、前記係合子の接触状態での空転による騒音を発生することなくトルク伝達を遮断でき、また、前記係合子や係合凹部付近の損傷を防止できることにもなる。
【００１４】
また、前記の過負荷トルク遮断装置において、前記ディスクの外方には、該ディスクを挟んで対向する制動部分を有する一対の操作ハンドル付き制動子が設けられており、該両制動子は、従動軸を支持する支持ブラケットに鋏式に回動可能に軸支されるとともに、両制動子を連結する引張バネ手段により前記ディスク外周の制動面を前記制動部分により挟着可能に設けられ、また、前記従動軸上には、前記従動側部材に追従して軸方向に移動可能で、かつ前記従動側部材の前記駆動側部材からの非離間時に前記制動子を前記引張バネ手段に抗して非制動状態に保持する制動規制リングが設けられてなるものが好ましい。
【００１５】
これにより、通常の運転時は、前記制動子を前記制動規制リングにより非制動状態に保持できるとともに、従動軸側の過負荷発生により前記従動側部材が前記駆動側部材に対して離間したときは、これに追従して前記制動規制リングが移動することにより、前記両制動子の前記制動部分が前記引張バネ手段により前記ディスク外周の制動面に対し挟着するように圧接して制動作用を果たす。そして、制動作用を解除するときは、前記操作ハンドルを持って前記両制動子を開けばよく、これにより、前記従動側部材が前記バネ手段の押圧付勢力により駆動側部材との対向側に移動するのに追従して前記制動規制リングも移動し、元の制動規制状態に戻すことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の過負荷トルク遮断装置によれば、比較的簡単な構造でありながら、従動軸側の一定以上の過負荷が発生した時は、従動側部材と駆動側部材との対向面に設けたトルク伝達のための係合子と係合凹部による係合状態を瞬時に解除できて、トルク伝達を容易にかつ確実に遮断できる。また、前記係合子と係合凹部の回転方向両端の傾斜側面の傾斜角を逆転時のほうが大きなトルクを伝達できるように設定することにより、逆転による過負荷状態の解除操作も容易に行える。
【００１７】
さらに、前記従動側部材が前記駆動側部材から離間したときに該従動側部材を制動する制動子を設けることにより、トルク伝達の遮断と同時に直ちに過負荷状態の従動側部材の回転を制止でき、過負荷状態の進行を抑えることができ、ひいては過負荷状態に起因する回転機の損傷や損害を抑制することができる。
【００１８】
特に、前記制動作用により前記従動側部材を前記駆動側部材からさらに離間させるようにした場合は、過負荷発生時には、前記前記従動側部材を駆動側部材から確実に離間させることができ、前記係合子の接触状態での空転による騒音あるいは係合子や係合凹部付近の損傷を発生させずにトルク伝達を遮断できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００２０】
図１は通常のトルク伝達可能な状態の縦断面図、図２は過負荷発生により従動側部材が駆動側部材から離間した状態の縦断面図、図３は駆動側部材の従動側部材との対向面側からの正面図、図４は駆動側部材の一部を断面した平面図、図５は従動側部材の駆動側部材との対向面側からの正面図、図６は駆動側部材の一部を断面した平面図、図７は前記従動側部材の制動用ディスク側からの正面図、図８は制動子部分を示す正面図、図９は係合子と係合凹部の部分の拡大断面説明図である。
【００２１】
図において、１はモーター等の駆動源に連結された駆動軸で、支持ブラケット３にメタル軸受３ａを介して支承されている。２は前記駆動軸１と同一軸心上に直列に配置された出力側の従動軸であり、前記支持ブラケット３と対向して配設された支持ブラケット４にメタル軸受４ａ介して支承されている。前記両支持ブラケット３，４は四隅部の締結用穴３ｂ、４ｂの部分でボルト等の締結部材（図示省略）により一定の間隔を保持するように連結され、機台等（図示せず）の上に設置され、両支持ブラケット３，４間に下記のように過負荷トルク遮断装置が構成される。
【００２２】
１０は前記駆動軸１の端部にキーにより固定された円盤状の駆動側部材であり、２０は前記従動軸２の端部のスプライン軸部２ａに軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されて従動軸２とともに回転する前記同様の円盤状の従動側部材で、前記駆動側部材１０に対向して接近、離反可能に設けられている。５は前記従動軸２と前記支持ブラケット４との間で従動軸２の部分の外周に配されたスプリング等のバネ手段であり、前記従動側部材２０を前記駆動側部材１０との対向側に押圧付勢するように設けられている。図の場合、前記バネ手段５と前記従動側部材２０との間には、従動軸２に軸方向に変位可能に遊嵌された間隔保持用のカラー６及び後述する制動規制リング７が介設されている。
【００２３】
前記駆動側部材１０と前記従動側部材２０には、互いの対向面１１と２１の一方、例えば図のように駆動側部材１０の対向面１１には、外周縁の近傍において該対向面１１より突出するトルク伝達用の凸状の係合子１２が、駆動軸１を中心とする同心円上における等角度間隔の複数個所（図の場合は３個所）に設けられている。前記係合子１２は、前記駆動軸１を中心とする半径方向の内外両側面が円弧状をなすとともに、回転方向に沿う断面において台形状をなすように、前記回転方向の両端面が中央部と同幅のままの半径方向に幅をもつ面による傾斜面１２ａ，１２ｂをなしている。図中のＧ及びＨは前記両端の傾斜面１２ａ，１２ｂの回転方向に対し直角の半径方向の面（前記対向面１１とは直角の面）に対する傾斜角を示す。前記係合子１２は、耐久性の点から比較的硬くて強度のある材料により形成される。１３は前記係合子１２の取付ネジを示す。
【００２４】
他方、前記従動側部材２０の対向面２１には、外周縁近傍において従動軸２を中心とする等角度間隔の前記係合子１２と対応する複数個所（図の場合は３個所）に、前記係合子１２が出入可能に嵌入し得る係合凹部２２が形成されている。前記係合凹部２２は、前記係合子１２に対応して、前記従動軸２を中心とする半径方向の内外両側面が円弧状をなすとともに、回転方向に沿う断面において前記係合子１２より寸法的に僅かに大きい台形状をなすように、前記回転方向の両端面が半径方向に幅をもつ面による傾斜面２２ａ，２２ｂをなしている。図中のＧ’及びＨ’は前記傾斜面２２ａ，２２ｂの回転方向に対し直角の半径方向の面（前記対向面２１とは直角の面）に対する傾斜角を示し、前記係合子１２の傾斜角Ｇ及びＨと対応している。したがって、係合子１２が係合凹部２２に嵌入した状態での駆動側部材１０の回転により、回転方向前側の前記傾斜面１２ａ又は１２ｂと、前記傾斜面２２ａ又は２２ｂとが、面接触状態で当接し係合するようになっている。
【００２５】
前記係合子１２及び係合凹部２２の回転方向両端の傾斜面１２ａ，１２ｂ及び２２ａ，２２ｂの前記傾斜角Ｇ，Ｈ及びＧ’，Ｈ’は、通常時は駆動側部材１０の回転によるトルク伝達可能な当接係合状態を保持し、また従動軸２の側で過負荷が発生した時は、前記係合子１２が前記係合凹部２２から前記傾斜面２２ａ，２２ｂに沿って離脱して、前記従動側部材２０を、前記バネ手段５及び後述する磁石の磁気着力に抗して軸方向に移動させ前記駆動側部材１０から離間させ得るように設定されている。
【００２６】
前記傾斜角Ｇ，Ｈ及びＧ’，Ｈ’は、過負荷として設定するトルクリミット等に応じて適宜設定できるが、前記傾斜角が大きくなるほど伝達するトルクが小さくなり、また前記傾斜角が小さくなるほど、過負荷発生時に前記係合子１２が係合凹部２２から抜脱し難くなり、過負荷トルクが大きくなる。そのため、前記の傾斜角Ｇ，Ｈ及びＧ’，Ｈ’は、１０°〜４５°の範囲に設定するのがより好ましい。特には、前記係合子１２及び前記係合凹部２２の回転方向両端の前記傾斜面１２ａ，１２ｂ及び２２ａ，２２ｂは、前記対向面１１及び２１とは直角の面に対する傾斜角Ｇ，Ｈ及びＧ’，Ｈ’を異にし、正転時に当接係合する傾斜面１２ａ及び２２ａの傾斜角Ｇ及びＧ’が、逆転時に当接係合する傾斜面１２ｂ及び２２ｂの傾斜角Ｈ及びＨ’よりも大きく、例えば５°程度大きく設定しておくのが、逆転時のほうが伝達可能なトルクが大きくなり、逆転により過負荷状態を解除する上で好ましい。
【００２７】
また、図示する実施例の場合、前記駆動側部材１０と前記従動側部材２０には、前記係合凹部２２に対する前記係合子１２の嵌入状態における前記両対向面１１及び２１の対応位置の一方に磁石８、他方に該磁石８が磁気着可能な磁性材料よりなる磁気着部９が設けられている。これにより、前記前記係合凹部２２に対する前記係合子１２の嵌入状態をより安定性よく保持できるようになっている。図の場合、従動側部材２０に磁石８が、前記駆動側部材１０に磁気着部９が設けられている。前記磁石８と磁気着部９とは、前記対向面の１個所に設けるだけであってもよいが、実施上は、前記対向面１１，２１の前記係合凹部２２より内方の周方向等角度間隔位置の複数個所、例えば図のように１８０°相対向位置の２個所に設けておくのが望ましい。もちろん、前記バネ手段５の押圧付勢力によっては、前記磁石８及び磁気着部９は必ずしも必要ではなく、これを省略して実施することができる。
【００２８】
前記の従動側部材２０の前記駆動側部材１０との対向側とは反対側には、筒状をなす外周に制動面２４を有する制動用のディスク２３が締め付けネジ２５等により固定されるとともに、該ディスク２３の外方には、前記ディスク２３外周の前記制動面２４に対して圧接可能な制動部分４１を有する制動子４０が設けられており、過負荷発生により前記従動側部材２０が前記駆動側部材１０に対して一定以上離間したときに、前記従動側部材２０を制動できるように構成されている。
【００２９】
図示する実施例の場合、前記制動用のディスク２３の外方には該ディスク２３を挟んで対向する円弧状の制動部分４１，４１を有する一対の操作ハンドル付き制動子４０，４０が、前記従動軸２を支持する支持ブラケット４に鋏式に回動可能に軸支されるとともに、両制動子４０，４０を連結する引張バネ手段４２により、前記両制動部分４１，４１が前記ディスク２３外周の制動面２４を挟着可能に設けられている。４３，４３は軸支部を示し、４４，４４は操作ハンドル部分を示している。
【００３０】
前記両制動子４０，４０は、通常のトルク伝達時には、図１のように両者の対向側に突設して設けられた係合突起４５，４５が、前記従動軸２上において前記従動側部材２０に追従して軸方向に移動可能に設けられた制動規制リング７の外周に当接することにより、前記引張バネ手段４２に抗して前記制動部分４１，４１が前記制動面２４に対して隙間を保有する制動非制動状態に保持し、また、従動側の過負荷発生により、前記従動側部材２０が前記駆動側部材１０から一定以上離間したとき、これに追従して前記制動規制リング７が移動し前記係合突起４５，４５から外れることにより、前記両制動子４０，４０が前記引張バネ手段４２の引張力で相互の対向側に引き寄せられて、前記制動部分４１，４１が前記制動面２４に対し圧接し制動作用を行うように構成されている。
【００３１】
したがって、前記制動規制リング７は、前記係合子１２と係合凹部２２に嵌入している通常のトルク伝達時には、前記両制動子４０，４０の前記係合突起４５，４５が当接する位置にあり、従動側の過負荷発生により前記係合子１２が係合凹部２２から離脱したときに、前記係合突起４５，４５の位置から外れるように前記従動側部材２０との間隔寸法が設定され、該間隔寸法を前記カラー６にて保持するように構成されている。前記制動規制リング７を前記カラー６と一体に形成しておく場合もある。
【００３２】
また、前記制動用のディスク２３の制動面２４は、前記従動側部材２０との固定側から漸次拡径した逆テーパをなすとともに、前記制動子４０，４０において前記制動面３４に対して圧接する制動部分４１，４１が前記ディスク外周の制動面２４の逆テーパに対応した傾斜面をなしており、制動作用によって、同時に前記従動側部材２０を前記駆動側部材１０から離間させる方向に変位移動させる働きをなすように構成されている。
【００３３】
なお、前記ディスク２３の制動面２４及び前記制動子４０の制動部分４１は、通常、摩擦耐久性のよい制動用ライニング材２６，４６が貼着されて形成される。また、前記支持ブラケット４における前記両制動子４０，４０の外方部（図１の上下部）には、他方の支持ブラケット２の側に向かって延び、かつ端部が内方に向かって鉤形状に屈曲した形状のガイド部４７、４７が突設されており、該ガイド部４７，４７の内側に前記両制動子４０，４０が保持されて、制動作用時の横振れ等が規制されて安定性よく支持できるようになっている。
【００３４】
また、前記の実施例において、従動側部材２０を駆動側部材１０との対向側に押圧するバネ手段５の弾性力、制動作用のためのバネ手段４２の弾性力等については、用途に応じて伝達するトルクの大きさ、トルクリミットの大きさ等に応じて適宜設定される。
【００３５】
上記した構成のトルク遮断装置によれば、通常の運転時においては、軸方向に対向する前記駆動側部材１０と従動側部材２０との一方の対向面１１に設けられた係合子１２が、他方の対向面２１に有する係合凹部２２に嵌入した状態で、該係合子１２の回転方向両端の傾斜面１２ａ，１２ｂのうち、回転方向前側の傾斜面１２ａがこれに対応する係合凹部２２の傾斜面２２ａに当接して係合状態に保持され、前記駆動側部材１０の回転が前記係合子１２を介して従動側部材２０に伝えられ、該従動側部材２０が駆動側部材１０とともに回転する。この時、前記従動側部材２０は、バネ手段５により駆動側部材１０との対向側に押圧付勢され、さらに前記両対向面１１，２１の一方に設けられた磁石８の磁気着力により前記従動側部材２０が前記駆動側部材１０に引き寄せられて当接した状態に保持されている。またこのとき、前記制動子４０，４０は、前記係合突起４５，４５が制動規制リング７の外周に当接して、引用バネ手段４２に抗して非制動状態に保持されており、前記トルク伝達が正常になされる。
【００３６】
そして、被加工物に対する工具のくい込みあるいは故障等により、従動軸２側において過負荷が生じた時には、前記駆動側部材１０に有する係合子１２が回転方向前側の前記傾斜面１２ａ，２２ａの傾斜に沿って前記係合凹部２２に対して離脱するように作用し、その結果、前記従動側部材２０が前記磁石８による磁気着力及び前記バネ手段５による押圧付勢力に抗して前記駆動側部材１０から離間する方向に移動し、同時に、前記係合子１２が前記係合凹部２２から離脱する。これにより、前記駆動側部材１０が従動側部材２０に対して空転することになってトルク伝達が遮断される。
【００３７】
しかも、前記従動側部材２０に追従して移動する制動規制リング７が、前記係合子１２の前記係合凹部２２からの離脱と略同時に、前記制動子４０，４０の係合突起４５，４５から外れて、前記制動子４０，４０が両者を連結している引張バネ手段４２の付勢力により制動作用を行い、該制動子４０，４０の制動部分４１，４１が前記従動側部材２０に固定された制動用ディスク２３の制動面２４に対し圧接する。これにより、直ちに前記従動側部材２０の回転が制止され、過負荷状態の原因となるくい込み等が進行するのを抑えることができる。
【００３８】
特に、前記ディスク２３の制動面２４と、前記制動子４０，４０の制動部分４１，４１が、図のような逆テーパによる傾斜面をなしていると、前記の制動作用によって、前記従動側部材２０が前記駆動側部材１０からさらに離れる方向に変位させられることで、前記従動側部材２０が前記駆動側部材１０から充分に引き離されることになり、トルク遮断を確実になすことができる。
【００３９】
そのため、前記駆動側部材１０の回転が継続していても、前記係合子１２がこれと対向する前記対向面２１に当接したり、前記係合凹部２２に対し出入することなく空転することになり、そのため、前記係合子１２の接触状態での空転による騒音を発生することなくトルク伝達を遮断でき、また、前記係合子１２や係合凹部２２付近の損傷を防止できることにもなる。
【００４０】
そして、前記のようにトルク伝達を遮断し運転を一端停止した後、制動作用を解除するときは、前記制動子４０，４０の操作ハンドル４４，４４を持って前記引張バネ手段４２に抗して前記両制動子４０，４０を開けばよく、これにより、前記従動側部材２０が前記バネ手段５により前記駆動側部材１０との対向側に移動するのに追従して前記制動規制リング７も移動し、元の非制動状態に戻すことができる。また、前記係合子１２が係合凹部２２に嵌入し、トルク伝達可能な状態にする。
【００４１】
この状態で、例えば駆動側部材１０を逆転させて前記のくい込み等の過負荷状態の原因を解除するもので、この際、逆転時のほうが大きなトルクを伝達できるようになっていると、前記解除作用も容易に行える。
【００４２】
なお、上記した実施例においては、前記係合子を前記駆動側部材に、前記係合凹部を前記従動側部材に設けた場合を示したが、これとは逆に、前記従動側部材に前記同様の係合子を、前記駆動側部材に前記係合凹部を設けて実施することもできる。また、前記磁石と前記磁気着部についても、図示する実施例とは逆に、前記駆動側部材に前記磁石を、前記従動側部材に前記磁気着部を設けて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、各種回転機へ回転力を伝達するための駆動軸と従動軸との継手部に装備するトルク・リミッターとして好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】通常のトルク伝達可能な状態の縦断面図である。
【図２】過負荷発生により従動側部材が駆動側部材から離間した状態の縦断面図である。
【図３】駆動側部材の従動側部材との対向面側からの正面図である。
【図４】駆動側部材の一部を断面した平面図である。
【図５】従動側部材の駆動側部材との対向面側からの正面図である。
【図６】駆動側部材の一部を断面した平面図である。
【図７】前記従動側部材の制動用ディスク側からの正面図である。
【図８】制動子部分を示す正面図である。
【図９】係合子と係合凹部の部分の拡大断面説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…駆動軸、２…従動軸、３，４…支持ブラケット、３ａ，４ａ…メタル軸受、５…バネ手段、６…カラー、７…制動規制リング、８…磁石、９…磁気着部、１０…駆動側部材、１１…対向面、１２…係合子、１２ａ，１２ｂ…回転方向両端の傾斜面、１３…取付ネジ、２０…従動側部材、２１…対向面、２２…係合凹部、２２ａ，２２ｂ…回転方向両端の傾斜面、２３…制動用のディスク、２４…制動面、２６…制動用ライニング材、４０…制動子、４１…制動部分、４２…引張バネ手段、４３…軸支部、４４…操作ハンドル部分、４５…係合突起、４６…制動用ライニング材、４７…ガイド部、Ｇ，Ｈ，Ｇ’，Ｈ’…傾斜角。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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