(57)【要約】【課題】ヒステリシストルクのみでのトルク値をさらに高トルク値にすることができる回転伝達装置を提供する【解決手段】回転軸１に圧入した円筒状の永久磁石２の外周面を着磁するとともに下端面も着磁し、これらの着磁面にハウジング部材４に圧入した円筒状のヒステリシス板３の内周面と貫通孔３１の周囲のリング状部とを対向させることにより、永久磁石２とヒステリシス板３との対向面積を大きくしてヒステリシス面積を拡大でき、発生トルクを高める。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転軸に固着される円筒状の永久磁石と、第２の回転軸に固着され、その内周面が前記永久磁石の外周面に対向する円筒状の磁性板とを備え、前記第１および第２の回転軸のいずれか一方の回転力を他方に伝達する回転伝達装置において、
前記永久磁石と前記磁性板との対向面の少なくとも一方に屈曲部を備えたことを特徴とする、回転伝達装置。
【請求項２】
前記屈曲部は湾曲部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記永久磁石の外周面および一方端面と他方端面との少なくともいずれか一方に磁極が着磁され、
前記磁性板は、その端面側に前記永久磁石の端面に着磁された磁極に対向する面を有することを特徴とする、請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記第２の回転軸は、
一方側が開口され、他方側に前記第１の回転軸の一方側を軸支する軸受けが設けられ、前記円筒状の磁性板と前記第１の回転軸に固着された永久磁石を収納する円筒状のケース部材と、
前記ケース部材の開口部を覆い、その中心に前記第１の回転軸の他方側を軸支する軸受けを有する蓋部材とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記第１の回転軸は前記永久磁石が圧入される胴太部を含み、
前記ケース部材の軸受けは前記第１の回転軸の胴太部の端面に接触して摩擦トルクを発生することを特徴とする、請求項４に記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は回転伝達装置に関し、たとえば複写機やプリンタなどの紙送り機構に組み込まれてトルクリミッタとして作用する回転伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルクリミッタは、通常過負荷ブレーキとして使用されるものであって、従動側に過負荷が発生した場合には、動力の伝達を遮断するように構成されている。この種のトルクリミッタとして用いる回転伝達装置としては、たとえば実公平７−３０８２号公報に記載された装置がある。
【０００３】
この装置では、第１の回転軸に筒状の円筒永久磁石を圧入して固定し、円筒永久磁石の一方側の端面にはワッシャを挟んで第２の固定軸を当接させ、第２の固定軸に筒状ヒス板を筒状永久磁石の周面に対向させたものである。そして、筒状ヒス板の一方側の端が筒状永久磁石の一方側の端よりも一方側に長く突出しており、その突出した部分が筒状永久磁石に磁力吸引されることにより当接状態が保持され、その当接による摩擦トルクおよび筒状永久磁石と筒状ヒス板の間のヒステリシストルクにより第１の回転軸と第２の回転軸との間で回転が伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記トルクリミッタでは、主としてヒステリシストルクだけによってトルク値を得ているため、高トルク値にしようとすると、永久磁石とヒス板の対向面積を大きくする必要があるため、小型化できない問題がある。
【０００５】
そこで、特許第２９５６０００号には、ヒステリシストルクだけでなく、磁性紛体を封入して入力側の回転を永久磁石で磁化された磁性紛体を介して出力側に作用させるようにしたトルクリミッタについて記載されており、実公平３−１６８３３号公報および特公平３−２６２８６には、ヒステリシストルクとギアー抵抗とを組み合わせたトルクリミッタについて記載されている。
【０００６】
しかしながら、これらのトルクリミッタは、ヒステリシストルク以外からもトルクを得るようにしているため構造が複雑化し、大型化せざるを得ない。一方事務機器の小型化が要求されている現代において、小型でさらに高トルクのトルクリミッタが要求されている。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ヒステリシストルクのみでのトルク値をさらに高トルク値にすることができる回転伝達装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１では、第１の回転軸に固着される円筒状の永久磁石と、第２の回転軸に固着され、その内周面が永久磁石の外周面に対向する円筒状の磁性板とを備え、第１および第２の回転軸のいずれか一方の回転力を他方に伝達する回転伝達装置において、永久磁石と磁性板との対向面の少なくとも一方に屈曲部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２では、屈曲部は湾曲部を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項３では、永久磁石の外周面および一方端面と他方端面との少なくともいずれか一方に磁極が着磁され、磁性板はその端面側に永久磁石の端面に着磁された磁極に対向する面を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４では、第２の回転軸は一方側が開口され、他方側に第１の回転軸の一方側を軸支する軸受けが設けられ、円筒状の磁性板と第１の回転軸に固着された永久磁石を収納する円筒状のケース部材と、ケース部材の開口部を覆い、その中心に第１の回転軸の他方側を軸支する軸受けを有する蓋部材とを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項５では、第１の回転軸は永久磁石が圧入される胴太部を含み、ケース部材の軸受けは第１の回転軸の胴太部の端面に接触して摩擦トルクを発生することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の回転伝達装置の一実施形態におけるトルクリミッタの縦断面図であり、図２は図１に示したトルクリミッタに含まれる永久磁石の外観斜視図であり、図３はトルクリミッタの分解斜視図である。
【００１４】
図１において、第１の回転軸１に駆動力が与えられると、永久磁石２とヒステリシス板３とを介して従動側の第２の回転軸となるハウジング部材４と蓋部材５とに駆動力が伝達される。なお、第２の回転軸となるハウジング部材４と蓋部材５に駆動力を与えて第１の回転軸１にその駆動力を伝達してもよい。
【００１５】
回転軸１はたとえば高摺動グレードのポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂で形成されるが、その他にカーボン繊維入りのポリアセタール樹脂，ポリカーボネイト樹脂，不飽和ポリエステル樹脂などが使用できる。この回転軸１には図２に示す円筒状の永久磁石２が圧入により固着される。回転軸１の中央には永久磁石２を圧入固定するための直径の大きな胴太部１１が形成されている。
【００１６】
永久磁石２はたとえばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石からなり、その外周面にＮ極とＳ極の磁極が周方向に交互に着磁されているとともに、下端面にもＮ極とＳ極の磁極が周方向に交互に着磁されている。この永久磁石２の外周面および下端面に対向するようにヒステリシス板３が設けられる。ヒステリシス板３はたとえばＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系の半硬質磁性材料で構成されており、図３に示すように底面を有する円筒状であってその底面には回転軸１が貫通する貫通孔３１が形成されたリング状部３２が設けられている。ヒステリシス板３の内周面は永久磁石２の外周面に対向し、底面のリング状部３２は永久磁石２の下端面に着磁された磁極が対向する。
【００１７】
ハウジング部材４と蓋部材５は、たとえば高摺動グレードのポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂で形成されるが、その他にカーボン繊維入りのポリアセタール樹脂，ポリカーボネイト樹脂，不飽和ポリエステル樹脂などが使用できる。
【００１８】
ハウジング部材４は上部が開口され、底部を有する円筒状に形成されており、底部の中心には回転軸１の下部を軸受けする軸受け４１が形成され、回転軸１の胴太部１１の下端面が軸受け４１の上端面に押し付けられて接触する。この接触部分で摩擦トルクが発生する。この接触部分に図示しないワッシャを挿入すれば摩擦トルクを調整することもできる。ハウジング部材４の上部には内径の大きな段差部４２が形成されている。
【００１９】
蓋部材５はハウジング部材４の開口部を覆う円板状に形成され、その中心部には回転軸１の上端を軸受けするための軸受け５１が形成され、下面にはハウジング部材４の段差部４２に嵌合する円筒部５２が形成されている。ハウジング部材４内にはヒステリシス板３が圧入固定され、ヒステリシス板３内に永久磁石２が圧入固着された回転軸１が挿入される。そして、ハウジング部材４の上部の段差部４２に蓋部材５の円筒部５２が嵌合され、ハウジング部材４と蓋部材５との接合部が溶着される。
【００２０】
上述のごとく、永久磁石２の外周面を着磁するとともに下端面も着磁し、これらの着磁面にヒステリシス板３の内周面とリング状部３２とを対向させるようにしたので、永久磁石２とヒステリシス板３との対向面積を大きくしてヒステリシス面積を拡大でき、発生トルクを高めることができる。これにより、永久磁石２の体積を増やすことなく、またトルク性能を損なわずヒステリシス面積を２２パーセント拡大でき、漏れ磁束も有効に利用できるため、発生トルクを約２０パーセント拡大できる。
【００２１】
図４はこの発明の他の実施形態におけるトルクリミッタの縦断面図であり、図５は同じく分解斜視図である。
【００２２】
図１に示した実施形態では永久磁石２の外周面と下端面とに磁極を着磁したのに対して、この実施形態では永久磁石２０の外周面と下端面の他に、上端面にも磁極を着磁したものである。また、ヒステリシス板３０は円筒状に形成されかつ下部分３３と上部分３４とに分割されている。下部分３３にはその底部の中央に回転軸１の貫通する貫通孔３５が形成され、その貫通孔３５の周囲のリング状部３６は永久磁石２の下端面に着磁された磁極が対向する。上部分３４はその上部の中央に回転軸１の貫通する貫通孔３７が形成され、その貫通孔３７の周囲のリング状部３８は永久磁石２の上端面に着磁された磁極が対向する。それ以外の構成は図１〜図３と同じである。
【００２３】
この実施形態では、永久磁石２の外周面と下端面のみならず上端面にも磁極を着磁し、これらの磁極とヒステリシス板３０の下部分３３の内周面，底部のリング状部３６，上部分３４の内周面および上部のリング状部３８とを対向させるようにしたので、さらにヒステリシス面積を拡大でき、発生トルクを高めることができる。
【００２４】
図６は図４に示したヒステリシス板３０の他の例を示す断面図である。図４に示したヒステリシス板３０は上部分３４と下部分３３とから構成したのに対して、図６に示した例は、ヒステリシス板６０を円筒部６１とリング状の上蓋６２および下蓋６３とから構成したものである。上蓋６２と下蓋６３の中央部分には回転軸１が貫通する貫通孔６４，６５が形成されている。これらの円筒部６１と上蓋６２と下蓋６３は個別に磁極が着磁される。この図６に示したヒステリシス板は比較的単純な形状の円筒部６１と上蓋６２と下蓋６３とから構成したので製造コストを安価にできる特徴がある。
【００２５】
図７は永久磁石２とヒステリシス板の対向部分の各種例を示す要部断面図である。この発明は永久磁石２とヒステリシス板３との対向面積を増やすことにより発生トルクを高めようとするものであり、これまでに説明したように永久磁石２の外周面および上下端面に磁極を着磁する以外に、図７（ａ）に示すように永久磁石２の外周面とヒステリシス板３の内周面に段差部を形成したり、図７（ｂ）に示すように永久磁石２の外周面に凹部を形成し、この凹部に対向するようにヒステリシス板３の内周面に凸部を形成してもよい。
【００２６】
また、図７（ｃ）に示すように永久磁石の外周面が膨らむように軸方向の中心から軸方向上下方向に傾斜させ、これに対向するようにヒステリシス板３の内周面を傾斜させてもよい。さらに、図７（ｄ）に示すように永久磁石２の外周面が膨らむように湾曲させ、この湾曲面に対向するようにヒステリシス板３の内周面も湾曲させてもよい。要するに、永久磁石２とヒステリシス板３との対向面積が増えるように屈曲部を持たせればよい。
【００２７】
図面を参照してこの発明の一実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態に限定されるものではない。本発明と同一の範囲内において、または均等の範囲内において、図示した実施形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、第１の回転軸に固着される円筒状の永久磁石と、第２の回転軸に固着され、その内周面が永久磁石の外周面に対向する円筒状の磁性板とを備え、第１および第２の回転軸のいずれか一方の回転力を他方に伝達する回転伝達装置において、永久磁石と磁性板とのそれぞれの対向面に屈曲部を備えたことにより、永久磁石と磁性板との対向面積を大きくしてヒステリシス面積を拡大でき、発生トルクを高めることができる。これにより、永久磁石の体積を増やすことなく、またトルク性能を損なわずヒステリシス面積を拡大でき、漏れ磁束も有効に利用できるため、発生トルクを拡大できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の回転伝達装置の一実施形態におけるトルクリミッタの縦断面図である。
【図２】図１に示したトルクリミッタに含まれる永久磁石の外観斜視図である。
【図３】トルクリミッタの分解斜視図である。
【図４】この発明の他の実施形態におけるトルクリミッタの縦断面図である。
【図５】この発明の他の実施形態におけるトルクリミッタの分解斜視図である。
【図６】図４に示したヒステリシス板の他の例を示す断面図である。
【図７】永久磁石とヒステリシス板の対向部分の各種例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１　回転軸、２，２０　永久磁石、３，３０，６０　ヒステリシス板、４　ハウジング部材、５　蓋部材、１１　胴太部、３１，３５，３７，６４，６５　貫通孔、３２，３６，３８　リング状部、３３　下部分、３４　上部分、４１，５１　軸受け、４２　段差部、５２，６１　円筒部、６２　上蓋、６３　下蓋。
【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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