(57)【要約】【課題】コイルばねのへたりによる設定トルクの変動が生じにくいトルクリミッタを提供することである。【解決手段】外輪１と、その外輪１に対して相対回転可能に支持された内輪２と、その内輪２の外周に締め代をもって装着されたコイルばね３と、外輪１に圧入され、外輪１の内周と内輪２の外周との間を閉塞する環状の蓋部材４とからなり、コイルばね３の一端１０を支持する支持部１５を外輪１に設け、他端１１を支持する支持部１７を蓋部材４に設け、内輪２と外輪１との間で伝達するトルクを、コイルばね３と内輪２の間の滑りにより制限するトルクリミッタにおいて、コイルばね３と内輪２の接触面に高摩擦面処理を施した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪（１）と、その外輪（１）に対して相対回転可能に支持された内輪（２）と、その内輪（２）の外周に締め代をもって装着されたコイルばね（３）と、前記外輪（１）に圧入され、外輪（１）の内周と内輪（２）の外周との間を閉塞する環状の蓋部材（４）とからなり、前記コイルばね（３）の一端（１０）を支持する支持部（１５）を前記外輪（１）に設け、他端（１１）を支持する支持部（１７）を前記蓋部材（４）に設け、前記内輪（２）と前記外輪（１）との間で伝達するトルクを、前記コイルばね（３）と内輪（２）の間の滑りにより制限するトルクリミッタにおいて、コイルばね（３）と内輪（２）の接触面に高摩擦面処理を施したことを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項２】
前記高摩擦面処理が、コイルばね（３）の内輪（２）に対する接触面に、コイルばね（３）を構成する鋼線よりも摩擦係数が高い皮膜を形成する処理である請求項１に記載のトルクリミッタ。
【請求項３】
前記高摩擦面処理が、内輪（２）のコイルばね（３）に対する接触面に、内輪（２）を構成する焼結金属よりも摩擦係数が高い皮膜を形成する処理である請求項１又は請求項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、プリンタ、複写機等の事務機に使用されるばね式のトルクリミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
事務機に用いられるばね式のトルクリミッタとして、外輪と、その外輪に対して相対回転可能に支持された内輪と、その内輪の外周に締め代をもって装着されたコイルばねと、前記外輪に圧入され、外輪の内周と内輪の外周との間を閉塞する環状の蓋部材とからなり、
コイルばねの一端を支持する支持部が外輪に設けられ、他端を支持する支持部が蓋部材に設けられたものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
このトルクリミッタは、内輪と外輪の間に作用するトルクが小さいときには、内輪に対するコイルばねの締付力によって、コイルばねが内輪と一体に回転し、そのコイルばねの一端が外輪または蓋部材の支持部を周方向に押圧することにより、外輪が内輪と一体に回転する。
【０００４】
一方、内輪と外輪の間に作用するトルクが大きくなると、コイルばねがねじり変形し、コイルばねに拡径作用が生じる。そのため、内輪に対するコイルばねの締付力が小さくなって、コイルばねと内輪の間に滑りが生じ、その滑りによって、内輪と外輪の間で伝達するトルクが制限される。コイルばねと内輪の間に滑りを生じた状態で、内輪と外輪の間で伝達するトルク（以下、「設定トルク」という）の大きさは、内輪と外輪の間に作用するトルクの大きさによらず一定であり、その大きさは内輪に対するコイルばねの締付力によって定まる。
【特許文献１】特開２００６−１００６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記トルクリミッタは、高い設定トルクを必要とする場合、コイルばねの内径を小さくして、内輪に対するコイルばねの締付力を大きくする必要がある。このようにすると、コイルばねは、内輪に対するコイルばねの締め代が大きくなるので、コイルばねにへたりが生じやすく、設定トルクが変動しやすかった。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、コイルばねのへたりによる設定トルクの変動が生じにくいトルクリミッタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、コイルばねと内輪の接触面に高摩擦面処理を施した。このようにすると、コイルばねと内輪の間に発生する摩擦力が大きくなり、コイルばねと内輪の間の滑りが生じにくくなる。そのため、コイルばねと内輪の接触面に高摩擦面処理を施さないものと比べて、小さい締め代により高い設定トルクを確保することができる。
【０００８】
前記高摩擦面処理は、例えば、コイルばねの内輪に対する接触面に、コイルばねを構成する鋼線よりも摩擦係数が高い皮膜を形成する処理や、内輪のコイルばねに対する接触面に、内輪を構成する焼結金属よりも摩擦係数が高い皮膜を形成する処理が挙げられる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のトルクリミッタは、コイルばねと内輪の接触面に高摩擦面処理を施さないものと比べて、小さい締め代により高い設定トルクを確保することができる。そのため、コイルばねのへたりが生じにくく、設定トルクの変動が生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づいてこの発明の実施形態を説明する。図１に示すように、この発明の実施形態のトルクリミッタは、外輪１と、内輪２と、コイルばね３と、蓋部材４とからなる。
【００１１】
外輪１は、小内径部５と、小内径部５に対して軸方向に隣接し、小内径部５よりも内径が大きい大内径部６とを有する。小内径部５は、外輪１内に同軸に挿入され、焼結金属からなる内輪２を回転可能に支持しており、大内径部６の内周と内輪２の外周との間には、コイルばね３を収容する円筒空間７が形成されている。大内径部６には、環状の蓋部材４が圧入され、その蓋部材４によって、外輪１の内周と内輪２の外周の間が閉塞されている。
【００１２】
蓋部材４の外周には、図２に示すように、周方向に連続する突条８が形成されており、突条８は、大内径部６の内周に形成された周方向に連続する係合溝９に係合し、その係合により蓋部材４が外輪１から抜け止めされている。
【００１３】
コイルばね３は、鋼線を単一径となるように巻いたものであり、内輪２の外周に締め代をもって装着されている。また、コイルばね３には、内輪２との接触面を含む表面全体に、コイルばね３を構成する鋼線よりも摩擦係数の高い皮膜が形成されている。コイルばね３の皮膜は、例えば、めっき、溶射や蒸着により形成することができる。コイルばね３の鋼線が炭素鋼からなる場合、その鋼線よりも摩擦係数の高いめっきとしては、亜鉛めっきやインジウムめっきなどが挙げられる。
【００１４】
コイルばね３に亜鉛めっきを施した場合、鉄同士の摩擦係数が０．５１であり、鉄と亜鉛の間の摩擦係数が０．５５なので、コイルばね３と内輪２との間の摩擦係数は、コイルばね３に亜鉛めっきを施さない場合に比べて０．０４高くなる。また、鉄同士の摩擦係数が０．５１であり、鉄とインジウムの間の摩擦係数が０．６４なので、コイルばね３と内輪２との間の摩擦係数は、コイルばね３にインジウムめっきを施さない場合に比べて０．１３高くなる。
【００１５】
コイルばね３の端末１０，１１は、いずれもコイルばね３の巻き方向に対して屈曲していないストレート形状であり、コイルばね３を構成する鋼線の端面１２，１３が鋼線の長さ方向に対し直角に形成され、一方の端面１２が、小内径部５の内端面１４から突出した支持部１５で支持され、他方の端面１３が、蓋部材４の内端面１６から突出した支持部１７で支持されている。支持部１５は、内端面１４の径方向の幅全体にわたっており、支持部１７は、内端面１６の径方向の幅全体にわたっている。
【００１６】
以上のように構成されるトルクリミッタは、例えば、次のようにして使用することができる。
【００１７】
図１に示すように、事務機の紙さばきローラ１８を外輪１の端部に取り付けるとともに、ローラ１８の駆動軸１９を内輪２に挿入する。次に、駆動軸１９に立てたピン２０を、内輪２に形成された切り欠き２１に係合させ、その係合により、内輪２が駆動軸１９と一体に回転するようにする。
【００１８】
その状態で、蓋部材４からコイルばね３を見てコイルばね３の巻き方向（図２のａ方向）に駆動軸１９を回転させると、内輪２と外輪１の間に作用するトルクが小さいときには、内輪２に対するコイルばね３の締付力によって、コイルばね３が内輪２と一体に回転し、コイルばね３の端面１２が支持部１５を周方向に押圧することにより、外輪１が内輪２と一体に回転する。
【００１９】
一方、内輪２と外輪１の間に作用するトルクが大きくなると、コイルばね３がねじり変形し、コイルばね３に拡径作用が生じる。そのため、内輪２に対するコイルばね３の締付力が小さくなって、コイルばね３と内輪２の間に滑りが生じ、その滑りによって、内輪２と外輪１の間で伝達するトルクが制限される。コイルばね３と内輪２の間に滑りを生じた状態で内輪２から外輪１に伝達するトルク、すなわち、設定トルクの大きさは、内輪２と外輪１の間に作用するトルクの大きさによらず一定であり、その大きさは内輪２に対するコイルばね３の締付力に基づいて定まる。
【００２０】
蓋部材４から見てコイルばね３の巻き方向と反対方向に駆動軸１９を回転させた場合は、コイルばね３の端面１３が支持部１７を押圧することにより、外輪１が内輪２と一体に回転する。このとき、コイルばね３の巻き方向に駆動軸１９を回転させた場合と同様に、内輪２と外輪１の間に作用するトルクが大きくなると、コイルばね３に拡径作用が生じるので、内輪２と外輪１との間で伝達するトルクが制限される。
【００２１】
このトルクリミッタは、コイルばね３の内輪２との接触面に、コイルばね３を構成する鋼線よりも摩擦係数が高い皮膜を形成したので、コイルばね３と内輪２の間に発生する摩擦力が大きく、コイルばね３と内輪２の間に滑りが生じにくい。そのため、コイルばね３に皮膜を形成しないものと比べて、小さい締め代により高い設定トルクを確保することができるので、コイルばね３のへたりが生じにくく、設定トルクの変動が生じにくい。
【００２２】
コイルばね３のめっきの厚さは３μｍ以上１０μｍ以下とすると、好ましい。このようにすると、コイルばね３のめっきが剥がれにくいので、設定トルクの信頼性を確保することができる。
【００２３】
コイルばね３の皮膜は、コイルばね３の内周と外周の両方に形成してもよく、コイルばね３の内周にのみ形成するようにしてもよい。また、内輪の外周に装着するコイルばねとして、大径部分と小径部分を有するコイルばねを採用する場合には、コイルばねの皮膜は、コイルばねの大径部分と小径部分の両方に形成してもよく、コイルばねの小径部分にのみ形成するようにしてもよい。要するに、コイルばねの皮膜は、内輪との接触面に形成すれば足りる。
【００２４】
上記実施形態では、コイルばね３の内輪２に対する接触面に皮膜を形成することによって、コイルばね３と内輪２の間を高摩擦にしたが、内輪２のコイルばね３に対する接触面に、内輪２を構成する焼結金属よりも摩擦係数が高い皮膜を形成することにより高摩擦にしてもよい。このようにすると、内輪２に皮膜を形成しないものと比べて、小さい締め代により高い設定トルクを確保することができるので、コイルばね３のへたりが生じにくく、設定トルクの変動が生じにくい。
【００２５】
内輪２の皮膜は、上記のコイルばね３に形成した皮膜と同様に、めっき、溶射や蒸着などにより形成することができる。内輪２を構成する焼結金属の主成分が鉄である場合は、めっきとしては、亜鉛めっきやインジウムめっきなどが挙げられる。
【００２６】
また、内輪２とコイルばね３の間を高摩擦にする皮膜は、コイルばね３と内輪２の両方に形成してもよい。このようにすると、コイルばね３にのみ上記皮膜を形成した場合や内輪２にのみ上記皮膜を形成した場合よりも、さらにコイルばね３と内輪２の間を高摩擦にすることができ、より小さい締め代で設定トルクを確保することができる。
【００２７】
上記実施形態では、コイルばね３と内輪２の接触面に皮膜を形成したが、皮膜を形成するかわりに、コイルばね３と内輪２の接触面に粗面化処理（例えば、梨地加工処理）を施してもよい。このようにしても、コイルばね３と内輪２の間を高摩擦にすることができ、より小さい締め代で設定トルクを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施形態のトルクリミッタの断面図
【図２】図１に示すトルクリミッタの分解斜視図
【符号の説明】
【００２９】
１    外輪
２    内輪
３    コイルばね
４    蓋部材
１０、１１    コイルばねの端末
１５、１７    支持部
【図１】
2008202758.tif 000003
【図２】
2008202758.tif 000004