(57)【要約】【課題】コイルばねの内径を拡径するための特殊な治具を用いることなく内輪の外周面にコイルばねを装着することができるトルクリミッタを提供する。【解決手段】軸状の内輪と、内輪の外周面に接触して装着されるコイルばねと、コイルばねの装着された内輪が挿入される筒状の外輪とを備える。内輪と外輪とは共通の中心軸を有し、コイルばねは外輪と相対回転不能に係合する。内輪は、コイルばねが装着される大径部と、この大径部の先端側に形成された小径部と、大径部と小径部の中間にテーパー部とを有する。大径部の径は自由状態のコイルばねの内径よりも大きくすると共に、小径部の径は自由状態のコイルばねの内径よりも小さくする。テーパー部については、その最小径を自由状態のコイルばねの内径よりも小さく、その最大径を大径部の径と等しく設定するようにする。【選択図】図１
2016191414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の内輪と、前記内輪の外周面に接触して装着されるコイルばねと、前記コイルばねの装着された前記内輪が挿入される筒状の外輪とを備え、
前記内輪と前記外輪とは共通の中心軸を有し、前記コイルばねが前記外輪に相対回転不能に係合されており、
前記内輪と前記外輪とを相対的に回転させる前記中心軸周りの回転トルクが付加されたときは、前記回転トルクが所定値より大きい場合に、前記コイルばねと前記内輪との間の摩擦力に打ち勝って前記外輪と前記内輪とが相対的に回転するトルクリミッタであって、
前記内輪は、前記コイルばねが装着される大径部と、前記大径部の先端側に形成された小径部と、前記大径部及び前記小径部の中間に形成されたテーパー部とを有しており、
前記大径部の径は、自由状態の前記コイルばねの内径よりも大きいと共に、前記小径部の径は、自由状態の前記コイルばねの内径よりも小さく、且つ、前記テーパー部は、その最小径が自由状態の前記コイルばねの内径よりも小さく、その最大径が前記大径部の径と等しく設定される、ことを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項２】
前記内輪の前記小径部の径は前記テーパー部の最小径よりも小さく、前記テーパー部と前記小径部とはステップ部を介して接続されている、請求項１に記載のトルクリミッタ。
【請求項３】
前記外輪は、前記内輪の大径部の外径と等しい内径を有する後方空洞部と、前記内輪の小径部の外径と等しい内径を有する前方空洞部とを有する、請求項１又は２に記載のトルクリミッタ。
【請求項４】
前記コイルばねには溶剤で希釈したグリースが塗布される、請求項１乃至３のいずれかに記載のトルクリミッタ。
【請求項５】
前記内輪における小径部の先端部には段付き溝部が形成され、且つ、前記外輪には前記段付き溝部に嵌まり込む内向き突起部が形成されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のトルクリミッタ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のトルクリミッタにおける、前記コイルばねの前記内輪への装着方法であって、
前記内輪の小径部が挿入可能な内輪挿入孔を備えたコイルばね挿入治具の上部に前記コイルばねを設置し、前記内輪を前記コイルばねの上方より前記内輪挿入孔に挿入した後、前記内輪を上方から押圧し、前記内輪のテーパー部により前記コイルばねを漸次拡径しつつ前記コイルばねを前記内輪の大径部に装着することを特徴とする装着方法。
【請求項７】
請求項５に記載のトルクリミッタにおける、前記コイルばねの装着された前記内輪と前記外輪との組立方法であって、
前記外輪が挿入可能な外輪挿入孔を備えた内輪挿入治具の前記外輪挿入孔に前記外輪を挿入し、前記コイルばねが装着された前記内輪を前記外輪に挿入した後、前記内輪を前記中心軸方向に押圧し、前記内輪の段付き溝部を前記外輪の内向き突起部に嵌め込むことを特徴とする組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に回転可能な内輪及び外輪と、両者の間に装着されるコイルばねとを備え、内輪と外輪とを相対的に回転させる回転トルクが所定値より大きいと、コイルばねによる摩擦力に打ち勝って外輪と内輪とが相対的に回転するトルクリミッタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機においては、上下方向に積層された用紙群から用紙を一枚ずつ給紙するための給紙装置が使用される。このような給紙装置にあっては、静電気のような微小相互吸着力によって複数の用紙が上下に吸着した重層状態で用紙群から用紙が取り出され、重層状態のまま用紙がプリンタや複写機の本体部に給紙されてしまうことがあり、これを回避するため、給紙装置には通常トルクリミッタが装着されている。
【０００３】
トルクリミッタを用いる給紙装置の一例として、特許文献１に開示されたものを図７に示す。給紙装置Ｓは、モーターのような適宜の駆動源に接続されて回転する駆動ローラーＫＲと、この駆動ローラーＫＲの回転軸と平行であって且つこの駆動ローラーＫＲの回転に従動して回転する従動ローラーＪＲと、用紙群を支持する用紙トレーＰＴとを有する。駆動ローラーＫＲと従動ローラーＪＲの表面は共に比較的摩擦係数が高く弾力性のある樹脂製素材で覆われており、駆動ローラーＫＲと従動ローラーＪＲとは、ばねのような適宜の付勢手段によって密着されている。そして、従動ローラーＪＲにはトルクリミッタＴＬが組み込まれている。
【０００４】
積層された用紙群から給紙装置に用紙が一枚のみ給紙される場合においては、図７（ａ）に示すとおり、積層された用紙群の上面に位置する用紙と駆動ローラーＫＲとの表面摩擦力によって送り出された一枚の用紙Ｐが給紙装置Ｓに給紙され、駆動ローラーＫＲと従動ローラーＪＲに密接される。そして、反時計方向に回転する駆動ローラーＫＲと用紙Ｐの上面との摩擦力によって、用紙Ｐは駆動ローラーＫＲの回転方向に送り出され、従動ローラーＪＲは用紙Ｐを介して伝達される上記摩擦力によって時計方向に所定値より大きい回転トルクが付加されて従動回転する。
一方、用紙群から給紙装置に用紙が上下に重層された状態で給紙される場合においては、図７（ｂ）に示すとおり、重層された用紙Ｐ１及びＰ２は重層状態のまま駆動ローラーＫＲの摩擦力によって給紙装置Ｓに給紙され、上側の用紙Ｐ１の上面には駆動ローラーＫＲが密接されると共に下側の用紙Ｐ２の下面には従動ローラーＪＲが密接される。そして、反時計方向に回転する駆動ローラーＫＲと上側の用紙Ｐ１との摩擦力によって上側の用紙Ｐ１は駆動ローラーＫＲの回転方向に送り出されようとする。しかしながら、上側の用紙Ｐ１と下側の用紙Ｐ２とは上記摩擦力に比べて小さい微小相互吸着力によって吸着しているにすぎず、上側の用紙Ｐ１に上記摩擦力が付加されると上側の用紙Ｐ１は下側の用紙Ｐ２から剥離され、上側の用紙Ｐ１と下側の用紙Ｐ２との間には滑りが生じる。そのため、従動ローラーＪＲには下側の用紙Ｐ２を介して所定値以下の比較的小さい回転トルクが付加されることとなる。かかる場合にあっては、従動ローラーＪＲはトルクリミッタＴＬによってその回転がロックされる。従動ローラーＪＲがロックすると、プリンタや複写機はこれに基づいて使用者に用紙が重層状態であることを報知し、重層した用紙の除去を使用者に促す。
【０００５】
トルクリミッタは、給紙装置に限らず、駆動源のモーター等に過負荷が掛かったときに負荷を切り離してモーターを保護する部品としても用いられる。トルクリミッタとしては、例えば、特許文献２に記載された摩擦式のものが知られており、これについて図８を参照して説明する。摩擦式のトルクリミッタは、軸状の内輪Ｎと、この内輪Ｎの外周面に接触して装着され、摩擦力を付与するコイルばねＢと、このコイルばねＢが装着された上記内輪Ｎが挿入される筒状の外輪Ｇとを備えている。内輪Ｎは円柱形状であって、その外径は自由状態（ばねに力が作用していない状態）のコイルばねＢの径よりも大きい。コイルばねＢの中心軸方向の先端には法線方向に延びる係合部Ｋ１が形成されていると共に、外輪Ｇの内周面にはこの係合部Ｋ１と係合する被係合部Ｋ２が形成されている。
【０００６】
このようなトルクリミッタＴＬの組み立ては、通常、以下のようにして行われる。まず、コイルばねＢにペースト状の潤滑剤を塗布する。次いで、コイルばねＢを固定した状態で、専用のテーパー治具を備えた組み付け装置を用いて、コイルばねＢの内径を拡径しながら内輪ＮをコイルばねＢに挿入し、コイルばねＢを内輪Ｎの所定位置に位置させる。こうしてコイルばねＢを内輪Ｎの外周面に接触させて装着した後、これを組み付け装置から外す。そして、コイルばねＢが装着された内輪Ｎを、コイルばねＢの係合部Ｋ１を被係合部Ｋ２に係合させて、外輪Ｇに挿入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２７４９７９号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のとおり、摩擦式のトルクリミッタにおいては、内輪Ｎは円柱形状であって、その外径が自由状態のコイルばねＢの径よりも大きいことから、以下のような問題点がある。
即ち、内輪ＮにコイルばねＢを装着させる際には、まず、コイルばねＢを固定した状態で、専用のテーパー治具を備えた組み付け装置を用いて、コイルばねＢの内径を拡径しながらコイルばねＢを内輪Ｎの外周面に装着する。つまり、コイルばねＢの装着には、特殊な治具を備えた組み付け装置を用いる必要があると共に、この治具を組み付け装置に設置したり、コイルばねＢや内輪Ｎを組み付け装置にセットする作業には手間を要する。この作業は、通常、作業者によって１つずつ手作業により行われ、製造工程の複雑化による製造コストの増加及び製造効率の低下などを招く。
本発明は、コイルばねを有する摩擦式のトルクリミッタにおける、このような組み立て方法の問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題に鑑み、本発明は、コイルばねが装着される内輪に、大径部と、その先端側に形成された小径部と、大径部と小径部の中間にテーパー部とを形成し、テーパー部については、その最小径を自由状態のコイルばねの内径よりも小さく、その最大径を大径部の径と等しく設定するようにしたものである。すなわち、本発明は、
「軸状の内輪と、前記内輪の外周面に接触して装着されるコイルばねと、前記コイルばねの装着された前記内輪が挿入される筒状の外輪とを備え、
前記内輪と前記外輪とは共通の中心軸を有し、前記コイルばねが前記外輪に相対回転不能に係合されており、
前記内輪と前記外輪とを相対的に回転させる前記中心軸周りの回転トルクが付加されたときは、前記回転トルクが所定値より大きい場合に、前記コイルばねと前記内輪との間の摩擦力に打ち勝って前記外輪と前記内輪とが相対的に回転するトルクリミッタであって、
前記内輪は、前記コイルばねが装着される大径部と、前記大径部の先端側に形成された小径部と、前記大径部及び前記小径部の中間に形成されたテーパー部とを有しており、
前記大径部の径は、自由状態の前記コイルばねの内径よりも大きいと共に、前記小径部の径は、自由状態の前記コイルばねの内径よりも小さく、且つ、前記テーパー部は、その最小径が自由状態の前記コイルばねの内径よりも小さく、その最大径が前記大径部の径と等しく設定される」
ことを特徴とするトルクリミッタとなっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のトルクリミッタは、軸状の内輪と、内輪の外周面に接触して装着されるコイルばねと、コイルばねの装着された内輪が挿入される筒状の外輪とを備える。内輪と外輪とは共通の中心軸を有し、コイルばねは外輪と相対回転不能に係合されており、内輪と外輪との間の回転トルクが所定値より大きい場合に、コイルばねと内輪との間の摩擦力に打ち勝って外輪と内輪とが相対的に回転する。これらは従来のトルクリミッタと同じであるが、本発明のものでは、内輪が、コイルばねが装着される大径部と、その先端側に形成された小径部と、大径部及び小径部の中間に形成されたテーパー部とを有し、テーパー部は、その最小径が自由状態のコイルばねの内径よりも小さく、その最大径が大径部の径と等しく設定されている。
【００１１】
このように構成された本発明のトルクリミッタにあっては、コイルばねを内輪に装着する際には、内輪の小径部にコイルばねを嵌め合わせた後、内輪を小径部の方向に押圧することで、コイルばねは、内輪のテーパー部によってその内径が漸次拡径されて内輪の大径部で装着される。そのため、コイルばねを内輪に装着するにあたり、コイルばねを拡径させる特殊な治具を備えた組み付け装置を用いることなく、コイルばねを容易に内輪へ装着することができる。更には、コイルばねの内輪への装着を、手作業によらず機械による自動化させることも可能となり、製造コストを低減させることができると共に製造効率を飛躍的に上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のトルクリミッタの実施例を示す構造図である。
【図２】図１に示すトルクリミッタの内輪の単体図である。
【図３】図１に示すトルクリミッタの外輪の単体図である。
【図４】図１に示すトルクリミッタのコイルばねの単体図である。
【図５】図１に示すトルクリミッタを組み立てる工程において、内輪にコイルばねを装着する工程を説明する図である。
【図６】図１に示すトルクリミッタを組み立てる工程において、コイルばねが装着された内輪と外輪とを組み立てる工程を説明する図である。
【図７】トルクリミッタを備えた給紙装置の作動を説明する図である。
【図８】従来の摩擦式のトルクリミッタの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明のトルクリミッタについて説明する。図１には、本発明のトルクリミッタの実施例の全体構造を示し、その部品図を図２乃至図４に示す。図５、図６は本発明のトルクリミッタを組み立てる工程を説明する図である。
【００１４】
図１に示すように、番号１で示す本実施例のトルクリミッタは、内輪２と外輪３とコイルばね４とを備えている。内輪２は、コイルばね４を外周に装着した状態で外輪３に挿入されており、内輪２と外輪３は共通の中心軸ｏを有している。
【００１５】
図１と共に図２を参照して説明すると、内輪２は、中心軸ｏを中心とする軸状であって、コイルばね４が装着される大径部２１と、この大径部２１の先端側に形成された小径部２２と、大径部２１及び小径部２２の中間に形成されたテーパー部２３とを有する。本実施例では、内輪２は鍛造により成形されている。
【００１６】
大径部２１は円柱形状であり、小径部２２も全体として円柱形状である。テーパー部２３は、その断面の径が後方端から前方端に向かって次第に小さくなる円錐台形状であって、その後方端は大径部２１と連続的に接続されている。所望ならば、テーパー部２３は、中心軸ｏを含む縦断面形状の上下の辺が、直線ではなく曲線としてもよい。大径部２１の径は自由状態のコイルばね４の内径よりも大きく、小径部２２の径は自由状態のコイルばねの内径よりも小さい。そして、テーパー部２３は、その最小径が自由状態のコイルばね４の内径よりも小さく、その最大径が大径部２１の径と等しい。
図示の実施形態においては、小径部２２の径はテーパー部２３の最小径よりも小さく、テーパー部２３と小径部２２とはステップ部２４を介して接続されている。小径部２２の先端部には、後述する外輪３に形成される内向き突起部が嵌まり込む段付き溝部２５が形成されている。段付き溝部２５は小径部２２の外周面に全周に亘り形成される。大径部２１の後端には円環形鍔部２６が形成され、その後端面には、円柱形状の一部が切り欠かれた連結部２７が形成されている。
【００１７】
図１と共に図３を参照して説明すると、外輪３は、中心軸ｏを中心とする筒状部材であって、比較的外径の大きい後方部３１と比較的外径の小さい前方部３２とを有する。本実施例では、外輪３は、例えばポリアセタールなどの熱可塑性樹脂を射出成型することにより成形される。
【００１８】
後方部３１の内側には、第１の空洞部３１１が形成されている。第１の空洞部３１１の内径は上記した内輪２の円環形状鍔部２６が収容される程度に大きい。第１の空洞部３１１の前方には、第２の空洞部３１２が形成されている。第２の空洞部３１２の内径は第１の空洞部３１１の直径よりも小さく、そして、第２の空洞部３１２の上側には、中心軸ｏの軸方向に延びる突条空洞部３１３が付設されている。
【００１９】
外輪３の前方部３２の内側には、第３の空洞部３１４が形成されるとともに、第３の空洞部３１４の前方には、第４の空洞部３１５が形成されている。第３の空洞部３１４及び第４の空洞部３１５は円柱形状であって、第３の空洞部３１４の内径は内輪２の大径部２１と等しく、また、第４の空洞部３１５の内径は内輪２の小径部２２と等しく設定される。したがって、これらの空洞部には、内輪２の大径部２１及び小径部２２を隙間なく嵌め込むことができる。そして、第４の空洞部３１５の前方端部における内周面には、上記した内輪２の段付き溝部２５に嵌まり込む内向き突起部３１６が形成されている。
【００２０】
図１と共に図４を参照して説明すると、金属製のコイルばね４は、中心軸ｏの周りに螺旋状に巻かれており、その先端部には中心軸ｏに対して（即ち巻き方向に対して）実質状垂直方向であって且つ中心軸ｏから離隔する方向に延びる係合部４１が形成されている。コイルばね４には、グリースなどの潤滑剤が予め塗布されていることが好ましい。
【００２１】
上記した本発明のトルクリミッタ１の組立方法について、図１と共に図５及び図６を参照して以下に説明する。
まず、コイルばね挿入治具５を使用して、コイルばね４を内輪２へ装着する。図５に示すとおり、コイルばね挿入治具５は、内輪２の小径部２２が挿入可能な多数の内輪挿入孔５１を有し、この内輪挿入孔５１の上部には、下方よりも少し内径が大きいコイルばね設置部５２が同軸状に形成されている。コイルばね４を内輪２に装着する際には、初めに、コイルばね４を係合部４１が下方に位置するようにしてコイルばね設置部５２に設置する（図５（ａ））。図示は省略するが、コイルばね４を設置するときには、内輪挿入孔５１と対応する位置に上下に貫通する案内孔を形成した別の案内治具（パレット）を使用し、これに細かな振動を与え、コイルばね４を整列させてコイルばね設置部５２に落とし込むようにするとよい。
コイルばね４には、予め潤滑剤が塗布されるが、そのための潤滑剤としては溶剤で希釈したグリースが採用される。この潤滑剤は液状であって、これを満たした容器等にコイルばね４を投入することで、一回の作業で多数のコイルばね４に所要量の潤滑剤を塗布することができる。そのため、ペースト状の潤滑剤を一つずつ手作業でコイルばね４に塗布する従来の場合と比べて、作業効率を大幅に向上することができると共に、潤滑剤の過剰な塗布を防止することができ、材料コストの低減にも寄与することとなる。
【００２２】
次いで、内輪２を、小径部２２の先端を下方にして、コイルばね４の上方から内輪挿入孔５１に挿入する。図５（ｂ）に示すとおり、このときも、内輪挿入孔５１と対応する位置に上下に貫通する案内孔を形成した別の案内治具を使用し、これに細かな振動を与え、内輪２を整列させて内輪挿入孔５１に落とし込むようにするとよい。内輪２をコイルばね４の上方から内輪挿入孔５１に挿入した状態にあっては、コイルばね４は自由状態のコイルばね４の内径よりも小径である小径部２２において、内輪２と遊嵌状態（隙間のある状態）で嵌合される。
そして、プレス機など適宜の押圧機によって内輪２を上方から押圧する（図５（ｃ））。コイルばね４が内輪２の小径部において内輪２と遊嵌状態で嵌合されている状態から、内輪２を上方から押圧することで、コイルばね４は、内輪２のテーパー部２３によって漸次拡径されつつ自由状態のコイルばね４の内径よりも大径である大径部２１に移動し、内輪２の大径部２１の外周面に接触して装着される。
【００２３】
本発明のトルクリミッタ１にあっては、コイルばね挿入孔５１の上部にコイルばね４を設置し、内輪２をコイルばね４の上方より内輪挿入孔５１に挿入した後に、内輪２を上方から押圧することで内輪２の外周面に接触してコイルばね４を装着させることができる。コイルばね４を内輪２に装着する際に、コイルばね４を拡径する特殊な治具を用いる必要がなく、従来は手作業で行っていた治具の着脱作業が不要となる。そのため、内輪２の外周面へのコイルばね４の装着を、同時に多数の装着ができるよう機械による自動化で実行することができ、製造効率を飛躍的に上昇させることができる。
【００２４】
このようにしてコイルばね４を内輪２へ装着した後、内輪挿入治具６を使用して、コイルばね４の装着された内輪２と外輪３とを組み立てる。図６に示すとおり、内輪挿入治具６は、外輪３が挿入可能な多数の外輪挿入孔６１を備えている。コイルばね４の装着された内輪２と外輪３を組み立てる際には、まず、外輪３を、前方部３２の先端を先頭にして、外輪挿入孔６１に挿入する（図６（ａ））。次いで、外輪挿入孔６１に挿入された外輪３にコイルばね４の装着された内輪２を、小径部２２の先端を下方にして挿入する（図６（ｂ））。このときには、上記の図５（ｂ）に示す場合と同様に、外輪挿入孔６１と対応する位置に上下に貫通する案内孔を形成した図示しない別の案内治具を使用して、コイルばね４の装着された内輪２を落とし込む。外輪３にコイルばね４の装着された内輪２を挿入する際には、コイルばね４の係合部４１を外輪３の第２の空洞部３１２に形成された突条空洞部３１３に整合させる必要があるが、本実施例においては、外輪３にコイルばね４の装着された内輪２を挿入した後に、外輪３が挿入された外輪挿入孔６１を適宜の加振機によって水平方向の振動を加えることで、係合部４１と突条空洞部３１３との相対的位置合わせを行っている。
コイルばね４の装着された内輪２の外輪３への挿入が終了すると、プレス機などの適宜の押圧機によって内輪２を上方から押圧する（図６（ｃ））。これにより、コイルばね４の係合部４１を突条空洞部３１３に押し込み、また、内輪２の段付き溝部２５を外輪３の内向き突起部３１６に嵌め込んで、コイルばね４を外輪３に固定するとともに、内輪２を外輪３に対して軸方向に位置決めする。
【００２５】
上述のように組み立てられた本発明のトルクリミッタ１の作動について、図１を参照して説明する。
内輪２と外輪３とを相対的に回転させる中心軸ｏの軸周りに所定値よりも大きい回転トルク（コイルばね４の締付力を緩和する方向のトルク）が付加されると、コイルばね４の締付力によるコイルばね４と内輪２との間の摩擦力に打ち勝ち、外輪３と内輪２とが相対的に回転する。このとき、第３の空洞部３１４の内径は内輪２の大径部２１と等しく、また、第４の空洞部３１５の内径は内輪２の小径部２２と等しく設定されていて、内輪２と外輪３の回転軸がぶれることが防止される。また、内輪２における小径部２１の先端部には段付き溝部２５が形成され、且つ、外輪３には段付き溝部２５に嵌まり込む内向き突起部３１６が形成されていることで、回転する外輪３が中心軸ｏの軸方向へ移動することが防止され、両者の相対的な回転が安定する。
一方、内輪２と外輪３とを相対的に回転させる回転トルクが所定値以下であれば、内輪２とコイルばね４との間の摩擦力により、相対的な回転は生じない。また、その回転トルクがコイルばね４の締付力を増加させる方向のトルクである場合にも、それにより摩擦力が増加するので、内輪２と外輪３とは相対的に回転することはない。
【００２６】
以上詳述したように、本発明のトルクリミッタは、内輪が、コイルばねが装着される大径部と、大径部の先端側に形成された小径部と、大径部及び小径部の中間に形成されたテーパー部とを有しており、テーパー部は、その最小径が自由状態のコイルばねの内径よりも小さく、その最大径が大径部の径と等しく設定されている。そのため、コイルばねを拡径する治具を用いることなく、コイルばねを内輪へ容易に装着させることができる。上記の実施例においては、内輪を鍛造により製作しているが、焼結やプレス等で製造できるのは言うまでもない。また、トルクリミッタを組み立てる際に多数のトルクリミッタを一時に組み立てる方法について説明したが、１本ずつ組み立てるようにする、など、上記の実施例を適宜変更することができるのは明らかである。
【符号の説明】
【００２７】
１：トルクリミッタ
２：内輪
２１：大径部
２２：小径部
２３：テーパー部
２４：ステップ部
２５：段付き溝部
３：外輪
３１４：第３の空洞部（後方空洞部）
３１５：第４の空洞部（前方空洞部）
３１６：内向き突起部
４：コイルばね
５：コイルばね挿入治具
５１：内輪挿入孔
６：内輪挿入治具
６１：外輪挿入孔
【図１】
2016191414.tif 000003
【図２】
2016191414.tif 000004
【図３】
2016191414.tif 000005
【図４】
2016191414.tif 000006
【図５】
2016191414.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016191414.tif 000009
【図８】
2016191414.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月22日(2016.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状の内輪と、前記内輪の外周面に接触して装着されるコイルばねと、前記コイルばねの装着された前記内輪が挿入される筒状の外輪とを備え、
前記内輪と前記外輪とは共通の中心軸を有し、前記コイルばねが前記外輪に相対回転不能に係合されており、
前記内輪と前記外輪とを相対的に回転させる前記中心軸周りの回転トルクが付加されたときは、前記回転トルクが所定値より大きい場合に、前記コイルばねと前記内輪との間の摩擦力に打ち勝って前記外輪と前記内輪とが相対的に回転するトルクリミッタであって、
前記内輪は、前記コイルばねが装着される大径部と、前記大径部の先端側に形成された小径部と、前記大径部及び前記小径部の中間に形成されたテーパー部とを有しており、
前記大径部の径は、自由状態の前記コイルばねの内径よりも大きいと共に、前記小径部の径は、自由状態の前記コイルばねの内径よりも小さく、且つ、前記テーパー部は、その最小径が自由状態の前記コイルばねの内径よりも小さく、その最大径が前記大径部の径と等しく設定され、
前記内輪の大径部の後端には鍔部が形成されていると共に、前記外輪には前記鍔部を受ける肩部が形成されている、ことを特徴とするトルクリミッタ。
【請求項２】
前記内輪の前記小径部の径は前記テーパー部の最小径よりも小さく、前記テーパー部と前記小径部とはステップ部を介して接続されている、請求項１に記載のトルクリミッタ。
【請求項３】
前記外輪は、前記内輪の大径部の外径と等しい内径を有する後方空洞部と、前記内輪の小径部の外径と等しい内径を有する前方空洞部とを有する、請求項１又は２に記載のトルクリミッタ。
【請求項４】
前記コイルばねには溶剤で希釈したグリースが塗布される、請求項１乃至３のいずれかに記載のトルクリミッタ。
【請求項５】
前記内輪における小径部の先端部には段付き溝部が形成され、且つ、前記外輪には前記段付き溝部に嵌まり込む内向き突起部が形成されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のトルクリミッタ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のトルクリミッタにおける、前記コイルばねの前記内輪への装着方法であって、
前記内輪の小径部が挿入可能な内輪挿入孔を備えたコイルばね挿入治具の上部に前記コイルばねを設置し、前記内輪を前記コイルばねの上方より前記内輪挿入孔に挿入した後、前記内輪を上方から押圧し、前記内輪のテーパー部により前記コイルばねを漸次拡径しつつ前記コイルばねを前記内輪の大径部に装着することを特徴とする装着方法。
【請求項７】
請求項５に記載のトルクリミッタにおける、前記コイルばねの装着された前記内輪と前記外輪との組立方法であって、
前記外輪が挿入可能な外輪挿入孔を備えた内輪挿入治具の前記外輪挿入孔に前記外輪を挿入し、前記コイルばねが装着された前記内輪を前記外輪に挿入した後、前記内輪を前記中心軸方向に押圧し、前記内輪の段付き溝部を前記外輪の内向き突起部に嵌め込むことを特徴とする組立方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記の課題に鑑み、本発明は、コイルばねが装着される内輪に、大径部と、その先端側に形成された小径部と、大径部と小径部の中間にテーパー部とを形成し、テーパー部については、その最小径を自由状態のコイルばねの内径よりも小さく、その最大径を大径部の径と等しく設定するようにしたものである。すなわち、本発明は、
「軸状の内輪と、前記内輪の外周面に接触して装着されるコイルばねと、前記コイルばねの装着された前記内輪が挿入される筒状の外輪とを備え、
前記内輪と前記外輪とは共通の中心軸を有し、前記コイルばねが前記外輪に相対回転不能に係合されており、
前記内輪と前記外輪とを相対的に回転させる前記中心軸周りの回転トルクが付加されたときは、前記回転トルクが所定値より大きい場合に、前記コイルばねと前記内輪との間の摩擦力に打ち勝って前記外輪と前記内輪とが相対的に回転するトルクリミッタであって、
前記内輪は、前記コイルばねが装着される大径部と、前記大径部の先端側に形成された小径部と、前記大径部及び前記小径部の中間に形成されたテーパー部とを有しており、
前記大径部の径は、自由状態の前記コイルばねの内径よりも大きいと共に、前記小径部の径は、自由状態の前記コイルばねの内径よりも小さく、且つ、前記テーパー部は、その最小径が自由状態の前記コイルばねの内径よりも小さく、その最大径が前記大径部の径と等しく設定され、
前記内輪の大径部の後端には鍔部が形成されていると共に、前記外輪には前記鍔部を受ける肩部が形成されている」
ことを特徴とするトルクリミッタとなっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
後方部３１の内側には、第１の空洞部３１１が形成されている。第１の空洞部３１１の内径は上記した内輪２の円環形状鍔部２６が収容される程度に大きい。第１の空洞部３１１の前方には、第２の空洞部３１２が形成されている。第２の空洞部３１２の内径は第１の空洞部３１１の直径よりも小さく、軸方向に見て第２の空洞部３１２と第１の空洞部３１１との間には、第１の空洞部３１１側を向く略円環状の肩面３１１ａが形成されている。第２の空洞部３１２の上側には、中心軸ｏの軸方向に延びる突条空洞部３１３が付設されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
このようにしてコイルばね４を内輪２へ装着した後、内輪挿入治具６を使用して、コイルばね４の装着された内輪２と外輪３とを組み立てる。図６に示すとおり、内輪挿入治具６は、外輪３が挿入可能な多数の外輪挿入孔６１を備えている。コイルばね４の装着された内輪２と外輪３を組み立てる際には、まず、外輪３を、前方部３２の先端を先頭にして、外輪挿入孔６１に挿入する（図６（ａ））。次いで、外輪挿入孔６１に挿入された外輪３にコイルばね４の装着された内輪２を、小径部２２の先端を下方にして挿入する（図６（ｂ））。このときには、上記の図５（ｂ）に示す場合と同様に、外輪挿入孔６１と対応する位置に上下に貫通する案内孔を形成した図示しない別の案内治具を使用して、コイルばね４の装着された内輪２を落とし込む。外輪３にコイルばね４の装着された内輪２を挿入する際には、コイルばね４の係合部４１を外輪３の第２の空洞部３１２に形成された突条空洞部３１３に整合させる必要があるが、本実施例においては、外輪３にコイルばね４の装着された内輪２を挿入した後に、外輪３が挿入された外輪挿入孔６１を適宜の加振機によって水平方向の振動を加えることで、係合部４１と突条空洞部３１３との相対的位置合わせを行っている。
コイルばね４の装着された内輪２の外輪３への挿入が終了すると、プレス機などの適宜の押圧機によって内輪２を上方から押圧する（図６（ｃ））。これにより、内輪２の段付き溝部２５が外輪３の内向き突起部３１６に嵌め込まれると共に内輪２の鍔部２６が外輪３の肩部３１１ａと軸方向に係合することで、内輪２が外輪３に対して軸方向に位置決めされる。さらに、コイルばね４の係合部４１が突条空洞部３１３に押し込まれ、コイルばね４が外輪３に固定される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2016191414.tif 000011
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2016191414.tif 000012
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2016191414.tif 000013