(57)【要約】【課題】ミスアライメント吸収機能を有すると共に、装置の組立時に、ボスとハブの面間寸法を簡単に調整できる構造をした過負荷保護装置を提供することになる。【解決手段】球体１２をフランジ４０に形成した球体保持貫通部４１で保持すると共にプレッシャープレート３０によりハブ２０に形成した球体保持有底部２６に押圧することにより、ボスとハブとの間のトルク伝達を行う過負荷保護装置であって、前記ハブと前記ボスは、前記ハブに締結される第１の軸と、前記ボスに締結される第２の軸の相対移動を吸収するための間隙を両者の端面間に有するように対向配置され、前記ボスを貫通し、前記ハブ端面に当接する複数の着脱自在の補助ボルト１４を有し、前記補助ボルトを前記ハブ端面に当接させることにより、前記間隙の幅を規制することが可能である構造をしている。【選択図】図１
2005090655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球体をフランジに形成した球体保持貫通部で保持すると共にプレッシャープレートによりハブに形成した球体保持有底部に押圧することにより、前記フランジに固設されたボスと前記ハブとの間のトルク伝達を行い、過負荷時には、前記球体が前記球体保持有底部から前記押圧に抗して脱出するようにした過負荷保護装置において、
前記ハブと前記ボスとは、前記ハブに締結される第１の軸と、前記ボスに締結される第２の軸の相対移動を吸収するための間隙を両者の端面間に有するように対向配置され、
前記ボスを貫通し、前記ハブ端面に当接する複数の着脱自在の補助ボルトを有し、前記補助ボルトを前記ハブ端面に当接させることにより、前記間隙の幅を規制可能であることを特徴とする過負荷保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従動部に過負荷が加わったときトルク伝達が行われないようにするための、いわゆる過負荷保護装置に関し、特に、軸継手として必要なミスアライメント吸収機能を持たせたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トルク伝達機構の駆動部と従動部との間に設けて、負荷トルクが所定値以上になったとき、駆動トルクを逃がし、駆動側及び従動側の機構の損傷を防止する安全装置の一種としてボールクラッチ、ローラクラッチ等の過負荷保護装置が知られている。
【０００３】
その構成は、鋼等からなる球体をフランジに形成した球体保持貫通部で保持すると共にプレッシャープレートによりハブに形成した球体保持有底部に押圧することにより、前記フランジに固設されたボスと前記ハブとの間のトルク伝達を行い、過負荷時には、前記球体が、前記球体保持有底部から前記押圧に抗して脱出するようにしてトルク伝達を遮断していた。
【０００４】
このような過負荷保護装置は、通常、ハブに第１の軸を締結し、ボスに第２の軸を締結して、軸と軸の継手として用いて用いられるが、両軸間でトルクを伝達させようとする場合、両軸の間の間隔誤差や角度誤差等のいわゆるミスアラインメントが発生する。そのため、ハブとボスの対向する端面間に、ミスアラインメントを吸収するための間隙を設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平７−６８９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の過負荷保護装置においては、ハブとボスの対向する端面間に設けたミスアラインメント吸収用の間隙が無負荷時において平行に保たれていない場合、過負荷保護が正確に行われないため、装置の組立時に前記間隙の幅を厳密に調整する必要があり、しかも、装置の構造上、前記間隙を外部から見ることができないため、装置の組立が容易でなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ミスアライメント吸収機能を有すると共に、装置の組立時に、ボスとハブの面間寸法を簡単に調整できる構造をした過負荷保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、球体をフランジに形成した球体保持貫通部で保持すると共にプレッシャープレートによりハブに形成した球体保持有底部に押圧することにより、前記フランジに固設されたボスと前記ハブとの間のトルク伝達を行い、過負荷時には、前記球体が前記球体保持有底部から前記押圧に抗して脱出するようにした過負荷保護装置であって、前記ハブと前記ボスは、前記ハブに締結される第１の軸と、前記ボスに締結される第２の軸の相対移動を吸収するための間隙を両者の端面間に有するように対向配置され、前記ボスを貫通し、前記ハブ端面に当接する複数の着脱自在の補助ボルトを有し、前記補助ボルトを前記ハブ端面に当接させることにより、前記間隙の幅を規制することが可能である構造をしている。
【０００８】
ここで、第１の軸と第２の軸の相対移動とは、各々の軸が、軸方向に別々に移動することによって生じる「軸方向変位」と、それぞれの軸の向きのズレによって生じる「偏角誤差」を意味している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の過負荷保護装置は、ハブとボスを対向配置し、その端面間に隙間を設けると共に、ボスを貫通し、ハブ端面に当接する複数の着脱自在の補助ボルト設けたので、補助ボルトをハブ端面に当接させることにより、ハブとボスの端面間に設けた隙間の幅を簡単に一定距離に規制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明による過負荷保護装置１０について、中心軸を通る面で切断した時の切断面を示しており、図２は、図１に示した過負荷保護装置１０を右側から見た時の平面図を示している。過負荷保護装置１０は、第１図、第２図に示すように、ハブ２０とフランジ４０とフランジ４０に固着されたボス１３を有している。そして、フランジ４０には、第３図に示すように、内周に向けて広がるＶ字状に切り欠かれた球体保持貫通部４１が複数不等間隔に放射状に形成されている。このように不等間隔にする理由は、一回転での噛合ポイントを一箇所に制限するためである。なお、複数の球体保持貫通部４１を等間隔に配置して複数のポイントで噛合うことのできる過負荷保護装置にすることも当然可能である。各球体保持貫通部４１の谷部４２には、トルク伝達素子である鋼製の球体１２が後述する構成により押し込まれる。
【００１１】
フランジ４０は、ねじ孔４３を有しており、ボス１３をボルト締結している。そして、このボス１３には、一方の軸が締結される。ハブ２０には、円柱部２１の一端において鍔２２が形成され、他端において外周にねじ部２３が形成されている。円柱部２１の他端には、他方の軸が締結される。
【００１２】
ハブ２０の円柱部一端に形成された鍔２２の内側面には、第４図、第５図に示されるように、円周方向不等配の断面Ｖ字形状の長溝（球体保持有底部２６）が放射状に設けられている。球体保持有底部２６は、前述の球体保持貫通部４１と位相が同じである。鍔２２における球体保持有底部２６の相互間は、平坦部２７になっている。ハブ２０の円柱部２１には、プレッシャープレート３０が、内周に隙間を有して挿嵌されている。プレッシャープレート３０の鍔２２と対向する面は、フランジ４０の球体保持貫通部４１の谷部４２に対面するように勾配が設けられた円錐面を形成する傾斜部３１となっている。傾斜部３１は、後述するコイルばね３２により球体１２を谷部４２と球体保持有底部２６の底部２８に押圧する機能を有する。ハブ２０の円柱部他端外周に形成されたねじ部２３には、調節ナット３３が螺合する。調節ナット３３とプレッシャープレート３０との間には、複数のコイルばね３２、円盤状センサープレート３６及びスラストベアリング３７が嵌挿されている。調節ナット３３は、プレッシャープレート３０が球体１２を押圧する力を調節するものである。調節後、調節ナット３３に設けられたねじ穴に止めねじ３４をねじ込み、その先端にあるロックプラグ３５をねじ穴に押圧係合させて緩み止めとしている。コイルばね３２は、プレッシャープレート３０を個々の付勢力により押圧する。
【００１３】
フランジ４０の球体保持部分の肉厚は、球体１２の直径より薄く、静止状態において、プレッシャープレート３０と鍔２２の間において、両者に対しそれぞれ隙間Ｃ１，Ｃ２を有して配置されている。プレッシャープレート３０からの押圧力は、第６図、第７図に示したように、傾斜部３１によって、フランジ４０の球体保持貫通部４１の谷部４２方向Ｆと球体保持有底部２６の底部２８方向Ｐとに球体１２をそれぞれ押圧して各々に二点接触させる。
【００１４】
この押圧力Ｆにより、フランジ４０は、プレッシャープレート３０に対する半径方向の位置を定められ、ハブ２０から浮上した状態にある。なお、軸方向の移動は隙間分だけ自由である。また、プレッシャープレート３０もハブ２０から浮上した状態にある。しかしながら、浮上状態であっても、球体１２がフランジ４０の球体保持貫通部４１と鍔２２の球体保持有底部２６に各々二点で接触しているため、バックラッシュは生じない。本発明では、前述のように、フランジ４０がハブ２０とプレッシャープレート３０の間で隙間を有して取付けられている。したがって、ハブ２０とボス１３の端面間に隙間が形成され、一方の軸をハブ２０に、他方の軸をボス１３に締結する際に、両軸の端面間に間隔誤差Ｄがあっても、第７図に示すように、フランジ４０は、ハブ２０に対して軸方向の相対移動が許される。また、一方の軸と他方の軸の端面間に角度誤差Ａがあっても、第８図に示すように、フランジ４０が傾き、それによって角度誤差を吸収することができる。
【００１５】
トルク伝達回転中において過負荷が加わっていないときは、プレッシャープレート３０の押圧により球体１２がフランジ４０のＶ字状の球体保持貫通部４１と二点、及びハブ２０の鍔２２の球体保持有底部２６で各々二点接触して落ち着いているので、両軸は、一体となって回転してトルクが伝達される。回転中に角度誤差、間隔誤差が生じても、前述したように、過負荷保護装置１０自体でこれらの誤差を吸収することができる。当然、バックラッシュは生じない。一方、フランジ４０に過負荷が加わると、フランジ４０の回転が阻止されるにも拘わらず、ハブ２０に締結された軸が回転を続けるため、球体１２は、前記分力Ｐに抗して谷部４２を案内にして、第１図で右方向に移動し、球体保持有底部２６から脱出し、平坦部２７に乗り移り（第６図）、平坦部２７と谷部４２に押圧された状態になる。この間にプレッシャープレート３０は、球体１２によってフランジ４０から遠ざけられる。この結果、ハブ２０が空転可能となって、回転トルクを逃がすことができる。
【００１６】
図１において、符号３６で示した部材は、センサープレートであって、プレッシャープレート３０に連動して軸方向に移動する。この移動をリミットスイッチ、近接スイッチ等で検知して、過負荷検出を行うことができる。以上のように、本発明の実施例の過負荷保護装置によると、球体１２が、傾斜部３１によって球体保持貫通部４１の谷部４２と、球体保持有底部２６の底部２８に押圧され、ハブ２０とフランジ４０の間に夫々に二点支持された構造であるから、ハブ２０の回転方向が変わっても、ハブ２０とフランジ４０の位相にズレが生ずることがない。また、過負荷が加わっても、球体１２は、谷部４２を案内にしてフランジ４０に二点接触した状態で第１図で右方向に移動し、過負荷解除後、左方向に戻る移動をするので、球体保持有底部２６に再度確実に落ち込み、再噛合が確実になる。さらに、球体１２は、トルク伝達時、過負荷時、何れであっても、フランジ４０に常時二点接触しているので、球体保持貫通部４１の加工精度に関係なく所定の位置に落ち着くことになり、熱処理後の歪除去等が不必要になり球体保持貫通部４１を安価に製作できる。
【００１７】
本発明の過負荷保護装置１０は、上述したようにハブ２０とボス１３との間に隙間が形成されるため、装置の組立時にこの隙間の幅を正確に規制するために、ボス１３に複数のタップが設けられており、補助ボルト１４がねじ込み可能になっている。装置の組立に先立ち、所定の長さの補助ボルト１４をタップにねじ込んでおき、ボス１３の端面から、ハブ２０とボス１３との隙間に相当する長さだけ補助ボルト１４の先端部を突出させておく。そして、装置の組立時に補助ボルト１４の先端部をハブ２０の端面に当接させることにより、ハブ２０とボス１３の端面間の隙間幅を正確に規制することが可能になる。この補助ボルト１４は、装置に二つの軸を締結し、運転準備が整った後、運転前に取り外す。
【００１８】
補助ボルト１４の数については、二本以上であれば特に限定されるものではないが、三本の補助ボルトを等間隔にねじ込むことができるようにタップを設けることによって、隙間幅のみならず、隙間の傾き（偏角）についても規制することができるため好ましい。なお、上記に説明した実施例では、Ｖ字状の球体保持貫通部を有する過負荷保護装置について説明しているが、本発明の実施の態様は、これに限られることはなく、ハブとボスの端面間に間隙を有するような過負荷保護装置に適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の過負荷保護装置の構造を説明する断面図である。
【図２】本発明の過負荷保護装置の右側面図である。
【図３】本発明の過負荷保護装置のフランジの正面図である。
【図４】本発明の過負荷保護装置のハブ鍔部の上面図（一部）である。
【図５】本発明の過負荷保護装置のハブの正面図である。
【図６】本発明の過負荷保護装置の過負荷状態の要部断面図である。
【図７】フランジが軸方向に移動した状態の要部断面図である。
【図８】フランジが傾斜した状態の要部断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  ・・・  過負荷保護装置
１２  ・・・  球体
１３  ・・・  ボス
１４  ・・・  補助ボルト
２０  ・・・  ハブ
２１  ・・・  円柱部
２２  ・・・  鍔
２３  ・・・  ねじ部
３０  ・・・  プレッシャープレート
３１  ・・・  傾斜部
３２  ・・・  コイルばね
４０  ・・・  フランジ
４１  ・・・  球体保持貫通部
４２  ・・・  谷部
【図１】
2005090655.tif 000003
【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】
2005090655.tif 000008
【図７】
2005090655.tif 000009
【図８】
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