(57)【要約】【課題】ころ形式のトルクリミッタにおいて、発生トルク値の変更・調整が迅速にできるようにすることである。【解決手段】外輪２２のポケットに収納されたころ２３をポケットの狭小方向に付勢する付勢手段２４が保持器３５とコイルばね３６によって構成され、該コイルばね３６の両端部がそれぞれ保持器３５と蓋２５に係合され、該蓋２５を適宜角度回転させてコイルばね３６の径を変化させ、保持器３５の柱部３８を介してころ２３に付加される付勢力を調整するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装体(２１)、その外装体(２１)の内径面に嵌合された外輪(２２)、前記外輪(２２)内径面に形成されたポケット(３９)に収納されたころ(２３)、前記ころ(２３)の付勢手段(２４)及び前記外装体(２１)の開放端を閉塞する蓋(２５)とからなり、前記ポケット(３９)の底面に形成されたカム面(３３)と使用時外輪(２２)の中心部に挿通される軸(４１)との間でクサビ角θが形成され、前記付勢手段(２４)により前記ころ(２３)に対しクサビ角θの狭小方向に所要の付勢力を及ぼすようにしたトルクリミッタにおいて、前記各ポケット(３９)が前記外輪(２２)の内径面に回転可能に嵌合された保持器(３５)と前記カム面(３３)によって構成され、前記付勢手段(２４)が該保持器(３５)と前記蓋(２５)との間に介在されたコイルばね(３６)によって構成され、該コイルばね(３６)の両端部がそれぞれ前記保持器(３５)と蓋(２５)に係合され、該蓋(２５)を適宜角度回転させて前記コイルばね(３６)を縮径方向に捩じることによりその捩り方向に前記保持器(３５)を回動させ前記の付勢力を発生させ、該蓋(２５)の回転調整によって前記付勢力を調整するようにしたことを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項２】
前記蓋(２５)の内面に円筒部(４５)が形成され、その円筒部(４５)を前記保持器(３５)に押し当てることにより該保持器(３５)の軸方向の位置を定めた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】
外装体(２１)、その外装体(２１)の内径面に嵌合された外輪(２２)、前記外輪(２２)の内径面に形成されたポケット(３９)に収納されたころ(２３)、前記ころ(２３)の付勢手段(２４)、前記外輪(２２)の中心部に回転自在に挿通された内輪(４９)及び前記外装体(２１)の開放端を閉塞する蓋(２５)とからなり、前記ポケット(３９)の底面に形成されたカム面(３３)と前記内輪(４９)との間でクサビ角θが形成され、前記付勢手段(２４)によって前記ころ(２３)をクサビ角θの狭小方向に所要の付勢力を及ぼすようにしたトルクリミッタにおいて、前記外輪(２２)の内径面と内輪(４９)の外径面との間に保持器(３５)が回転可能に嵌合され、該保持器(３５)の柱部(３８)と前記カム面(３３)によって前記ポケット(３９)が構成され、前記付勢手段(２４)が該保持器(３５)と前記蓋(２５)との間に介在されたコイルばね(３６)からなり、該コイルばね(３６)の両端部がそれぞれ前記保持器(３５)と蓋(２５)に係合され、該蓋(２５)を適宜角度回転させて前記コイルばね(３６)を縮径方向に捩じることにより前記保持器(３５)を回動させ前記の付勢力を発生させ、該蓋(２５)の回転調整によって前記付勢力を調整するようにしたことを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項４】
前記カム面(３３)が前記外輪(２２)の内径面又は前記内輪(４９)の外径面のいずれかに形成されたことを特徴とする請求項３に記載のトルクリミッタ。
【請求項５】
前記蓋(２５)の内面に円筒部(４５)が形成され、その円筒部(４５)を前記保持器(３５)に押し当てることにより該保持器(３５)の軸方向の位置が定められたことを特徴とする請求項３又は４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、事務機の給紙部等において用いられるトルクリミッタに関し、特に低コスト化、コンパクト化を図ったものである。
【背景技術】
【０００２】
従来一般に知られているトルクリミッタとして、外装体のポケットに収納したころをクサビ部に向けて付勢し、軸がクサビ部の拡大方向に回転する場合のトルクを使用したころ形式のものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
その詳細は、図８に示したように、外装体１、その外装体１の内径面に嵌合された外輪２、前記外輪２内径面に形成されたポケット３に収納されたころ４、前記ころ４の付勢手段としてのバネ片５、保持器６、外輪２の中心部に回転自在に嵌合された内輪７及び前記外装体１の開放端を閉塞する蓋とからなる。前記ポケット３は、外輪２の内径面に周方向に所定の間隔をおいて形成されたカム面９と外輪２の内径面に収納された保持器６とにより、図示の場合周方向６箇所において形成される。前記のカム面９と内輪７の外径面とによってクサビ角θが形成され、前記バネ片５によってころ４はクサビ角θの狭小方向に付勢される。
【０００４】
前記のトルクリミッタは、内輪７に貫通された軸１１が矢印Ａで示した方向、即ちクサビ角θの拡大方向に相対回転した際に軸１１と一体に内輪７が外装体１に対して相対回転することにより、一定のトルクを発生させながら空転する。軸１１が前記と逆方向に相対回転した場合はころ４がクサビ角θの狭小方向に移動して噛み込みを生じ、軸１１を外装体１に対してロックさせる。
【０００５】
前記のようなころ形式のトルクリミッタの他に、外装体に挿通した軸に２段の外径をもったコイルばねの小径部を緊縛させ、該コイルばねの両端部を外装体に係合し、上記小径部が拡径する方向に軸が相対回転した場合に発生するトルクを利用したコイルばね形式のものも従来から知られている（特許文献２）。この場合も、軸が外装体に対して前記と逆方向に回転すると、小径部が軸に対して緊縛して該軸を外装体に対してロックさせる。
【特許文献１】特公平８−１４２９２号公報
【特許文献２】特公平６−４８０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のころ形式のトルクリミッタにおいては、各ポケット３のころ４ごとにバネ片５が設けられているため、トルク値の変更や調整を行う必要が生じた場合は、全てのバネ片５を取り替える必要があり、非常に手間がかかる問題がある。
【０００７】
また、コイルばね形式のトルクリミッタにおいては、ロック時にコイルばねの１周巻きごとの径が縮径してからロックするため、前記のころ形式のトルクリミッタに比べ、ロックするに至るまでに時間遅れがあり、応答性に欠けるという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、応答性に優れたころ形式のトルクリミッタを用い、その付勢力の変更・調整が容易にできる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】
【０００９】
前記の課題を解決するために、この発明に係るトルクリミッタは、外装体２１、その外装体２１の内径面に嵌合された外輪２２、前記外輪２２内径面に形成されたポケット３９に収納されたころ２３、前記ころ２３の付勢手段２４及び前記外装体２１の開放端を閉塞する蓋２５とからなり、前記ポケット３９の底面に形成されたカム面３３と使用時外輪２２の中心部に挿通される軸４１との間でクサビ角θが形成され、前記付勢手段２４により前記ころ２３に対しクサビ角θの狭小方向に所要の付勢力を及ぼすようにした、いわゆるコイルばね形式のトルクリミッタを前提とする。
【００１０】
前記のようなトルクリミッタにおいて、この発明においては、前記各ポケット３９が前記外輪２２の内径面に回転可能に嵌合された保持器３５と前記カム面３３によって構成され、前記付勢手段２４が該保持器３５と前記蓋２５との間に介在されたコイルばね３６によって構成され、該コイルばね３６の両端部がそれぞれ前記保持器３５と蓋２５に係合され、該蓋２５を適宜角度回転させて前記コイルばね３６を縮径方向に捩じることによりその捩り方向に前記保持器３５を回動させ前記の付勢力を発生させ、該蓋２５の回転調整によって前記付勢力を調整するように構成した。
【００１１】
前記構成のトルクリミッタにおいて、発生トルク値を変更・調整する場合は、蓋２５をコイルばね３６の捩り方向に調整回転させると保持器３５の各柱部３８を介してころ２３に相対的に大きな付勢力を及ぼすことができる。また、前記と逆方向に調整回転せると相対的に小さな付勢力に変えることができる。
【００１２】
なお、前記トルクリミッタの構成に加え、内輪４９を設けた構成を採ることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明によれば、蓋２５の調整回転により全てのころ２３に対する付勢力を同時に、しかも等量だけ調整できるので、発生トルクの調整作業が簡単かつ迅速に行うことができる効果がある。また、内輪４９を追加した構成とすることにより、軸４１から外した状態でトルク調整を行ったのち軸４１に装着することができ、調整作業が容易にでき、また、発生トルク値が軸の公差の影響を受けることがなく、精度の高いトルク値が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明に係るトルクリミッタの実施例を添付図面の図１から図７に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１から図３に示した実施例１のトルクリミッタは、外装体２１、その外装体２１内径面に嵌合された外輪２２、前記外輪２２の内径面に形成されたポケットに収納されたころ２３、前記ころ２３の付勢手段２４及び前記外装体２１の開放端を閉塞する蓋２５とからなる。
【００１６】
外装体２１は、図１及び図３に示したように、一端が閉塞されるとともに他端が開放された円筒体をなし、その閉塞端側に軸孔２６が形成される。その閉塞端面の外面において軸孔２６の中心対称の位置に係合突起２７が設けられる。また、その内径面の中程に段差部２８が形成され、その段差部２８から閉塞端側の小径側の内径面に軸方向の回り止めリブ２９（図２（ａ）参照）が周方向に所要数形成される。また、大径側の開放端部に周溝３１が形成される。この外装体２１は、図示のような円筒体であるほか、外周面が歯車となる場合、プーリとなる場合等の形態がある。
【００１７】
前記の外輪２２は、前記外装体２１の小径側内径面に圧入固定される。外輪２２の外径面には、前記の回り止めリブ２９に適合する回り止め凹部３２（図２（ａ）、図３参照）が設けられる。また、その内径面には、周方向に一定の間隔をおいてカム面３３が設けられる。各カム面３３は軸方向の全長にわたる溝状に形成され、一定方向に傾斜した面を備えている。また、外輪２２の前記大径側端部の内径面にガイド面３４（図１参照）が形成される。
【００１８】
前記の付勢手段２４は、保持器３５とコイルばね３６とから成る。保持器３５は環状のリング部３７と、その片面において周方向に一定間隔をおき、かつそれぞれ軸方向に設けられた柱部３８とからなるものである。リング部３７の外径は前記外輪２２の外径と同一の大きさに形成され、また、そのリング部３７の柱部３８に段差部が設けられる。保持器３５はその柱部３８の部分を外輪２２の内径面に嵌入され、かつそのリング部３７の段差部が外輪２２のガイド面３４に嵌合されるとともに、外輪２２の端面に当てられる。保持器３５はそのリング部３７が前記のガイド面３４においてガイドされるとともに、柱部３８が外輪２２の内径面でガイドされ、さらに外輪２２の端面で軸方向に規制された状態で外輪２２に対して回転可能となっている。
【００１９】
各柱部３８はそれぞれ外輪２２のカム面３３とカム面３３の間に挿入され、カム面３３とその両側の柱部３８の対向面とにより、ポケット３９が形成され、そのポケット３９にころ２３が収納される。図２（ａ）に示したように、カム面３３と、使用時挿入される軸４１の外径面とによって形成されるクサビ部にころ２３が噛みこんだ状態で、そのカム面３３と軸４１の接線がつくる角度をクサビ角θと称する。なお、前記リング部３７の外端面に小穴４０が設けられる。
【００２０】
図２（ａ）（ｂ）において矢印Ａで示したように、保持器３５がクサビ角θの狭小方向へ回転した場合にその柱部３８がころ２３をクサビ角θの狭小方向に移動させロックさせる。また、保持器３５が前記と逆方向に回転すると、ころ２３をクサビ角θの拡大方向に移動させロックを解除させる。
【００２１】
前記のコイルばね３６は、その両端部において軸方向外向きに屈曲されたフック４２、４３を有し、保持器３５のリング部３７と蓋２５の間に介在される。
【００２２】
前記の蓋２５には軸孔４４が形成され、またその内面において軸孔４４の周りに円筒部４５が設けられる。蓋２５の外径面に抜け止めリブ４６が設けられる。また蓋２５の内面に前記フック４３を受入れる小穴４７が設けられる。また、蓋２５の外面において、周方向４箇所に調整具の係止穴４８が設けられる。
【００２３】
前記の蓋２５は、外装体２１の開放端においてその抜け止めリブ４６が周溝３１に嵌合され、また円筒部４５の先端が保持器３５のリング部３７に突き当てられる。蓋２５は発生トルクの変更・調整時は調整工具を使用して回転させることができるが、コイルばね３６の捩り力で回転されない程度に強く嵌合される。
【００２４】
前記蓋２５の嵌合によりその内面に設けられたリング部３７が外輪２２と円筒部４５に挟まれ、これにより保持器３５の軸方向の位置が定められる。コイルばね３６は円筒部４５の外径面の回りに径方向のすき間をもって嵌合され、各フック４２、４３はそれぞれ小穴４０、４７に挿入される。
【００２５】
実施例１のトルクリミッタは以上のようなものであり、軸４１に嵌合して使用に供される。各ころ２３に対する付勢力の付与は、蓋２５の係止穴４８に調整工具を挿入係止し、これをコイルばね３６の巻き方向（図示の場合左巻き）と反対方向（蓋２５側から見て右方向）に回転させ、該コイルばね３６を縮径させる。これによって、他方のフック４２が巻き方向に引かれるので、保持器３５がその方向（図２（ａ）（ｂ）の矢印Ａの方向）に回転し、各柱部３８が各ころ２３に対しクサビ角θの狭小方向に付勢力を及ぼす。付勢力の変更・調整を行う場合は、前記のように蓋２５の係止穴４８に調整工具を係止して所要量左右いずれかの方向に回転させコイルばね３６の径を変更させる。これにより全てのころ２３に対して同時にかつ等量の変更・調整を加えることができる。
【００２６】
前記のようにして、ころ２３に対し所定の付勢力を付加した状態で、軸４１が外装体２１に対して、クサビ角θと反対方向（図２（ａ）の矢印Ｂ参照）に相対回転した場合は、ころ２３がクサビ角θの拡大方向に移動し軸４１が所定のトルクを発生させつつ空転する。逆方向に回転した場合は、ころ２３がクサビ角θの狭小方向に移動して速やかにロックする。
【実施例２】
【００２７】
図４（ａ）（ｂ）に示した実施例２のトルクリミッタは、前記実施例１の構成に加え、保持器３５の内径側に内輪４９を追加したものである。内輪４９の一端部は、外装体２１の軸孔２６の内径面に設けた軸受部５０において支持され、また他端部の外径面が蓋２５の軸孔４４において支持される。軸４１は内輪４９の内径面に挿通され、軸４１に立てたピン５１が内輪４９の凹部５２に係合される。
【００２８】
実施例２のトルクリミッタのその他の構成及び作用は実施例１の場合と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【００２９】
この実施例２のように、内輪４９が存在する場合は、軸４１から外した状態においてもトルクの設定、変更、調整が可能であり、またその発生トルク値が軸４１の外径面の公差の影響を受けることがなく、よく管理された内輪４９の外径面において発生するトルクを利用することができるので、安定した精度の高いトルクが得られる。
【実施例３】
【００３０】
図５から図７に示した実施例３は、前記実施例２の構成において、カム面３３を内輪４９の外径面に設けた構成である。実施例３のトルクリミッタのその他の構成及び作用は実施例１、２の場合と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】は実施例１のトルクリミッタの縦断側面図
【図２】（ａ）図は図１のＸ１−Ｘ１線の断面図、（ｂ）図は（ａ）図の一部拡大断面図
【図３】は一部を断面で示した実施例１の分解斜視図
【図４】（ａ）図は実施例２の縦断側面図、（ｂ）図は（ａ）図のＸ２−Ｘ２線の断面図
【図５】実施例３の縦断側面図
【図６】（ａ）図は図５のＸ３−Ｘ３線の断面図
【図７】実施例３の内輪の斜視図
【図８】従来例の断面図
【符号の説明】
【００３２】
２１  外装体
２２  外輪
２３  ころ
２４  付勢手段
２５  蓋
２６  軸孔
２７  係合突起
２８  段差部
２９  回り止めリブ
３１  周溝
３２  回り止め凹部
３３  カム面
３４  ガイド面
３５  保持器
３６  コイルばね
３７  リング部
３８  柱部
３９  ポケット
４０  小穴
４１  軸
４２  フック
４３  フック
４４  軸孔
４５  円筒部
４６  抜け止めリブ
４７  小穴
４８  係止穴
４９  内輪
５０  軸受部
５１  ピン
５２  凹部
【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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