(57)【要約】【課題】一方向クラッチを併用することなく、内輪のロック時にコイルばねのフックの破損を防止する。【解決手段】一端が開放するハウジング１１と、そのハウジング１１の内部に収納支持される内輪１２と、ハウジング１１と内輪１２との間に組み込まれるコイルばね１３と、前記ハウジング１１の開放端に回転可能に嵌め合わされる蓋１４とからなる。ハウジング１１の閉塞端部１６にボス部１５が内輪１２と同軸状態に設けられ、コイルばね１３が内輪１２およびボス部１５に所要の締め付け力をもって装着される。内輪１２のロック時には、小径コイル部１３ａによる内輪１２とボス部１５との締め付けで、内輪１２の回転トルクをハウジング１１に伝達させ、フック２６に対して応力が掛からないようにしたので、一方向クラッチを併用する必要がなくなり、コイルばね１３のフック２６の破損を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開放されたハウジング（１１）と、前記ハウジング（１１）の開放端部に嵌め合わされた蓋（１４）に貫通され回転可能に支持された内輪（１２）と、この内輪（１２）に所要の締め付け力をもって装着されたコイルばね（１３）とからなり、前記コイルばね（１３）の両端部に設けられたフック（２６）、（２７）の一方を前記ハウジング（１１）の閉塞端部（１６）に、他方を前記蓋（１４）に係合させたトルクリミッタにおいて、
上記ハウジング（１１）の閉塞端部（１６）の内面にボス部（１５）が上記内輪（１２）と同軸状態に設けられ、前記内輪（１２）が前記ボス部（１５）に突き合わされ、上記コイルばね（１３）が前記内輪（１２）および前記ボス部（１５）に所要の締め付け力をもって装着されたことを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項２】
上記ハウジング（１１）のボス部（１５）は、上記内輪（１２）の外径と同じ外径に形成され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】
上記ハウジング（１１）のボス部（１５）と上記内輪（１２）とに芯合わせ部（２２）、（２４）が設けられたことを特徴とする請求項１または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、プリンタや複写機等の給紙部用に使用されるトルクリミッタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタや複写機等の事務機器の給紙部等に使用されているトルクリミッタには、主に摩擦式のものが採用され、図２に示したものが摩擦式トルクリミッタとして知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記の摩擦式トルクリミッタ５０は、図２に示すように、円筒形のハウジング５１の内部に同心状に挿入した内輪５２の一端部を、ハウジング５１の閉塞端部５３内面の回転支持部５９で相対回転可能に支持している。ハウジング５１と内輪５２の間では、内輪５２の外径面に断面角型のコイルばね５４が装着され、ハウジング５１の開放端部に蓋５５がハウジング５１に対して一定以上のトルクで回転できるように嵌め合わされる。その蓋５５を貫通して内輪５２の先端部が回転可能に支持されている。
【０００４】
上記コイルばね５４は、内輪５２の外径面を所要の締め付け力で締め付ける小径コイル部５４ａと、ハウジング５１および内輪５２に対して非接触の大径コイル部５４ｂを有する。このコイルばね５４の両端部には軸方向外向きに折り曲げられたフック５６、５７が設けられ、小径コイル部５４ａ側のフック５６が前記ハウジング５１の閉塞端壁５３の穴に、大径コイル部５４ｂ側のフック５７が蓋５５の穴に係合される。
【０００５】
この摩擦式のトルクリミッタ５０は、図２に示すように、上記蓋５５側から見て（矢印Ａ参照）内輪５２をハウジング５１に対しコイルばね５４の巻き方向に回転させると、コイルばね５４が内輪５２の回転方向に引き連られる、いわゆる連れ回りを生じ、小径コイル部５４ａに拡径方向の力が作用する。この拡径作用により、小径コイル部５４ａの内輪５２の外径面に対する締め付け力が制限され、内輪５２は一定のトルクを発生しながら回転する。
【０００６】
一方、上記蓋５５側から見て（矢印Ａ参照）内輪５２がコイルばね５４の巻き方向と反対向きに回転すると、その方向にコイルばね５４の連れ回りが生じ、小径コイル部５４ａに縮径方向の力が作用する。この縮径作用により、その小径コイル部５４ａの内輪５２の外径面に対する締め付け力が増大し、内輪５２をロックさせるので、トルクリミッタとしての機能を失う。このように、コイルばね５４の巻き方向の一方向にのみトルクを発生させ、その反対方向にはトルクが発生しない一方向トルクリミッタである。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２７０６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のトルクリミッタ５０は、上述のように上記蓋５５から見て内輪５２がコイルばね５４の巻き方向と逆方向に回転すると、小径コイル部５４ａに縮径方向の力が作用し、内輪５２をロックする。内輪５２のロック時には、ハウジング５１の穴に係合したコイルばね５４のフック５６に小径コイル部５４ａの縮径作用による応力が集中し、フック５６が破損するおそれがあった。このため、ハウジング５１に一方向クラッチ（図示省略）を別途設け、この一方向クラッチで内輪５２のロック方向の回転トルクをハウジング５１に伝達させることで、フック５６に対する前記の応力が掛からないようにして、フック５６の破損を防止していた。
【０００９】
しかし、上記のような一方向クラッチをトルクリミッタに併用すると、事務機器等の給紙部のサイズが大きくなり、この給紙部のコンパクト化が難しくなるという問題があった。
【００１０】
そこで、この発明は、一方向クラッチを併用することなく、内輪のロック時に、コイルばねのフックの破損を防止するトルクリミッタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明は、一端が開放されたハウジングと、前記ハウジングの開放端部に嵌め合わされた蓋に貫通され回転可能に支持された内輪と、この内輪に所要の締め付け力をもって装着されたコイルばねとからなり、前記コイルばねの両端部に設けられたフックの一方を前記ハウジングの閉塞端部に、他方を前記蓋に係合させたトルクリミッタにおいて、前記ハウジングの閉塞端部の内面にボス部が前記内輪と同軸状態に設けられ、前記内輪が前記ボス部に突き合わされ、前記コイルばねが前記内輪および前記ボス部に所要の締め付け力をもって装着された構成を採用したのである。
【００１２】
上記構成によると、上記蓋側から見て内輪をコイルばねの巻き方向に回転させると、コイルばねが内輪の回転方向に引き連られる、いわゆる連れ回りを生じ、コイルばねに拡径方向の力が作用する。この拡径作用により、コイルばねの内輪の外径面に対する締め付け力が制限され、内輪は一定のトルクを発生しながら回転する。
【００１３】
一方、上記蓋側から見て内輪をコイルばねの巻き方向と反対方向に回転させると、コイルばねに縮径方向の力が作用する。この縮径作用に伴うコイルばねの締め付け力が、コイルばねを介してハウジングのボス部の外周面に伝達され、コイルばねがハウジングのボス部を締め付けてロックする。この内輪のロック時において、コイルばねがハウジングのボス部をロックするので、コイルばねのフックにコイルばねの縮径作用に伴う応力が掛からず、コイルばねのフックの破損を防止することができる。
【００１４】
また、上記の縮径作用に伴うコイルばねの締め付け力が、コイルばねを介してハウジングのボス部の外周面に伝達され、コイルばねがハウジングのボス部を締め付けてロックする。このとき、コイルばねの締め付けにより内輪とボス部が連結されるので、内輪のロック時にその回転トルクがハウジングに伝達され、内輪のロック時の使用が可能となる。
【００１５】
上記構成において、上記ハウジングのボス部は、上記内輪の外径と同じ外径に形成された構成を採用することができる。内輪とハウジングのボス部とがその外径が同じ外径に形成されると、内輪およびハウジングのボス部に装着するコイルばねの内径が一定のものを使用できるので、コイルばねは、その内径をハウジングのボス部の外径に対応させて加工する必要がなく、安価に製作することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、この発明は、内輪のロック時には、ハウジングに設けたボス部をコイルばねが締め付けてロックするので、コイルばねのフックに縮径作用に伴う応力がかからないため、一方向クラッチを用いることなく、コイルばねのフックの破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態を添付図面図１に基づいて説明する。
実施形態のトルクリミッタ１０は、図１に示すように、一端が開放するハウジング１１と、このハウジング１１の開放端部に嵌め合わされる蓋１４と、この蓋１４に貫通され回転可能に支持される内輪１２と、前記ハウジング１１と内輪１２との間に組み込まれるコイルばね１３とから構成される。
【００１８】
上記ハウジング１１は、円筒形に形成され、一端が開放し他端に閉塞端部１６を有するものである。その開放端の内周面には溝１９が形成され、上記蓋１４の外周面に形成されたリブ２９と嵌め合わされる。
【００１９】
上記閉塞端部１６は、シャフト３１が貫通する貫通孔２１が設けられ、上記コイルばね１３の一端に設けられたフック２６が挿し込まれる係合穴１８が形成されている。この閉塞端部１６には、外向きに外部部材（図示省略）と連結するための一対の突起１７、１７が設けられ、また、開放端に向かって突出するボス部１５が一体に形成される。
【００２０】
上記閉塞端部１６のボス部１５は、その外径が上記内輪１２と同じ外径に形成されるとともに、内輪１２と同軸となるように形成され、閉塞端部１６の貫通孔２１が連通して設けられる。前記ボス部１５の外径が内輪１２と同じ外径に形成されることで、コイルばね１３は、新たにその小径コイル部１３ａの内径をハウジング１１のボス部１５の外径に対応させて製作する必要がなく、また、従来のトルクリミッタに採用していたコイルばねを使用することもできる。
【００２１】
また、上記ボス部１５は、その貫通孔２１の周縁部分に凹部２２が形成されたものである。この凹部２２と、後述する内輪１２端部の貫通孔２３の周縁部分に設けられた凸部２４とにより芯合わせ部が構成され、この芯合わせ部で内輪１２とボス部１５とが同軸状態に嵌め合わせることができる。なお、このボス部１５の貫通孔２１の周縁に凸部２４を、内輪１２の貫通孔の周縁に凹部を設けてもよい。要は、ハウジング１１のボス部１５と内輪１２とが同軸状態になればよい。
【００２２】
上記内輪１２は、その軸心と同心状に上記シャフト３１が貫通する貫通孔２３が設けられ、その一端の貫通孔２３の周縁部分に凸部２４が設けられる。その他端には切り欠き２５が形成され、この切り欠き２５にシャフト３１に設けられた突起３２を係合させて、シャフト３１の回転に伴って内輪１２を回転させることできる。
【００２３】
上記内輪１２とハウジング１１の間に組み込まれるコイルばね１３は、断面角型であり、小径コイル部１３ａと大径コイル部１３ｂとが同じ巻き方向で連結したものである。この小径コイル部１３ａは、その内径が自然状態で内輪１２（ボス部１５）の外径よりも若干小さく形成されたものであり、その端部に軸方向外向き折り曲げられたフック２６が設けられている。
【００２４】
上記大径コイル部１３ｂは、その内径が小径コイル部１３ａの内径よりも大きく、また、コイルばね１３が内輪１２に装着された際に、内輪１２の外径面に対して非接触となるように形成されるものである。その端部には軸方向外向きに折り曲げられたフック２７が設けられている。
【００２５】
上記コイルばね１３は、小径コイルばね部１３ａが内輪１２の外径面およびハウジング１１のボス部１５の外径面に対して所定の締め付け力で装着される。その小径コイル部１３ａ側のフック２６がハウジング１１の閉塞端部１６の係合穴１８に、その大径コイル部１３ｂ側のフック２７が後述する蓋１４の係合穴２８に係合される。
【００２６】
上記ハウジング１１の開放端に嵌め合わされる蓋１４は、環状に形成され、その一端面にコイルばね１３の大径コイル部１３ｂ側のフック２７が係合する係合穴２８が設けられるとともに、その外周面にリブ２９が設けられている。このリブ２９がハウジング１１の開放端の溝１９に嵌め合わされ、この蓋１４に内輪１２が貫通し回転可能に支持する。
【００２７】
上記蓋１４は、外部から回転させることにより、コイルばね１３の大径コイル部１３ｂを介して小径コイル部１３ａの内輪１２およびボス部１５に対する締め付け力を変化させ、その締め付け力により内輪１２に発生させるトルク値を調整することができる。また、前記蓋１４は、前述のトルク調整時に加えられる一定以上のトルクで回転するが、内輪１２の回転時（トルク発生時）には回転しない。
【００２８】
この実施形態のトルクリミッタ１０は、以上のように構成され、次にその作用を説明する。
このトルクリミッタ１０の内輪１２が、図１に示すように、上記蓋１４側から見て（矢印Ａ参照）内輪１２をハウジング１１に対しコイルばね１３の巻き方向に回転させると、コイルばね１３が内輪１２の回転方向に引き連られる、いわゆる連れ回りを生じ、小径コイル部１３ａに拡径方向の力が作用する。この拡径作用に伴って小径コイル部１３ａの内輪１２の外径面に対する締め付け力が制限され、内輪１２は一定のトルクを発生しながら回転する。
【００２９】
一方、内輪１２が蓋１４側から見て（矢印Ａ参照）、コイルばね１３の巻き方向と反対方向に回転されると、コイルばね１３の小径コイル部１３ａが、内輪１２の回転方向に引き連られる、いわゆる連れ回りを生じ、小径コイル部５４ａに縮径方向の力が作用する。この縮径作用に伴う小径コイル部１３ａの締め付け力が、その小径コイル部１３ａを介してハウジング１１のボス部１５の外周面に伝達され、小径コイル部１３ａがボス部１５を締め付けてロックする。
【００３０】
上記内輪１２のロック時において、コイルばね１３の小径コイル部１３ａがボス部１５を締め付けてロックしているので、この小径コイル部１３ａのフック２６にはコイルばね１３の縮径作用に伴う応力が掛からず、コイルばね１３のフック２６の破損を防止することができる。
【００３１】
また、上記内輪１２のロック時に、小径コイル部１３ａによる内輪１２とボス部１５との締め付けで、内輪１２の回転トルクをハウジング１１に伝達させ、フック２６に対して応力が掛からないようにしたので、ハウジング１１に一方向クラッチを別途設ける必要がなくなり、事務機器等の給紙部等のサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態のトルクリミッタの断面図
【図２】従来のトルクリミッタの断面図
【符号の説明】
【００３３】
１０  トルクリミッタ
１１  ハウジング
１２  内輪
１３  コイルばね
１３ａ  小径コイル部
１３ｂ  大径コイル部
１４  蓋
１５  ボス部
１６  閉塞端部
１７  突起
１８  係合穴
１９  溝
２１  貫通穴
２２  凹部
２３  貫通穴
２４  凸部
２５  切り欠き
２６  フック
２７  フック
２８  係合穴
２９  リブ
３１  シャフト
３２  突起
５０  トルクリミッタ
５１  ハウジング
５２  内輪
５３  閉塞端壁
５４  コイルばね
５４ａ  小径コイルばね
５４ｂ  大径コイルばね
５５  蓋
５６  フック
５７  フック
【図１】
2007309349.tif 000003
【図２】
2007309349.tif 000004