(57)【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、過負荷時に前記球体が球体保持有底部から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、
前記ハブとボスとが、前記ハブに締結される第１軸と前記ボスに締結される第２軸との軸方向の相対移動を吸収する間隙を前記ハブ側の端面とボス側の端面との相互間に有するように対向配置され、
前記ボスを貫通してハブ側の端面に先端ねじ部を当接させて前記間隙の幅を規制する複数の補助ボルトが、前記間隙の幅を規制した装置組み立て後のトルク伝達前に前記ボスから取り外し自在に設けられてい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軸を締結し、ボスに第２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、両軸の相互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の相互間に、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、装置組立時に間隙の幅を厳密に調整する必要があり、しかも、装置構造上、ハブとボスの対向する端面間に設けた間隙を外部から見ることができないため、装置組立が容易でなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、従来技術の課題を解決しようとするものであって、すなわち、本発明の目的は、装置組立時にハブとボスとの対向する端面の相互間に形成される隙間を簡単に調整してハブに締結される第１軸とボスに締結される第２軸との相対移動を吸収する装置組立の容易な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】
そこで、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、過負荷時に前記球体が球体保持有底部から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、前記ハブとボスとが、前記ハブに締結される第１軸と前記ボスに締結される第２軸との軸方向の相対移動を吸収する間隙を前記ハブ側の端面とボス側の端面との相互間に有するように対向配置され、前記ボスを貫通してハブ側の端面に先端ねじ部を当接させて前記間隙の幅を規制する複数の補助ボルトが、前記間隙の幅を規制した装置組み立て後のトルク伝達前に前記ボスから取り外し自在に設けられていることにより、上述した課題を解決するものである。
【０００８】
ここで、第１軸と第２軸との相対移動とは、第１軸と第２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、第１軸と第２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、ハブとボスとがハブに締結される第１軸とボスに締結される第２軸との軸方向の相対移動を吸収する間隙をハブ側の端面とボス側の端面との相互間に有するように対向配置され、ボスを貫通してハブ側の端面に先端ねじ部を当接させて間隙の幅を規制する複数の補助ボルトが間隙の幅を規制した装置組み立て後のトルク伝達前にボスから取り外し自在に設けられていることによって、過負荷保護装置の組立時に補助ボルトの先端ねじ部をハブ側の端面に当接させることが可能となるため、装置組み立て後のトルク伝達前にハブ側の端面とボス側の端面との相互間に設けた外部から見えない隙間の幅を簡単に一定距離に規制するとともにハブに締結される第１軸とボスに締結される第２軸との相対移動を吸収して装置組立を容易に達成することができる。
【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。
本発明の過負荷保護装置１０は、第１図乃至第２図に示すように、ハブ２０とフランジ４０とこのフランジ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が不等間隔で放射状に複数形成されている。
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ている。
【００１１】
前記フランジ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、一方の第２軸が締結されている。
また、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。
そして、この円柱部２１の他端には、他方の第１軸が締結されている。
【００１２】
前記ハブ２０に形成された鍔２２の内側面には、第４図乃至第５図に示されるように、円周方向に不等配の断面Ｖ字状長溝からなる球体保持有底部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に形成された球体保持貫通部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。
そして、この傾斜部３１は、後述するコイルばね３２により球体１２を球体保持貫通部４１の谷部４２と球体保持有底部２６の底部２８との間に押圧する機能を有している。
ハブ２０の円柱部２１の他端外周に形成されたねじ部２３には、調節ナット３３が螺合している。
さらに、これらの調節ナット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と、円盤状センサープレート３６及びスラストベアリング３７とが嵌挿されている。
前述した調節ナット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。
そして、球体１２の押圧力を調節後、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。
前述したコイルばね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している。
【００１３】
フランジ４０に形成された球体保持貫通部分４１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、両者に対してそれぞれ隙間Ｃ１，Ｃ２を有して配置されている。
そして、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、プレッシャープレート３０の傾斜部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ている。
【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、フランジ４０の移動は、軸方向に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ていない。
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との間で隙間を有して取付けられている。
したがって、ボス１３側の端面とハブ２０側の端面との相互間に隙間が形成され、一方の第１軸をハブ２０に、他方の第２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ようになっている。
また、一方の第１軸と他方の第２軸と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に形成された球体保持貫通部４１と二点、及び、ハブ２０に形成された鍔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ようになっている。
そして、回転中に角度誤差、間隔誤差が生じても、前述したように、本発明の過負荷保護装置１０自体でこれらの誤差を吸収することができるようになっている。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に締結された第１軸が回転を続けるため、球体１２は、前記分力Ｐに抗してフランジ４０の谷部４２を案内にして、第１図で右方向に移動し、ハブ２０の球体保持有底部２６から脱出し、ハブ２０の平坦部２７に乗り移り（第６図）、このハブ２０の平坦部２７とフランジ４０の谷部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から遠ざけられるようになる。
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ようになっている。
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、プレッシャープレート３０の傾斜部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との間に押圧され、ハブ２０とフランジ４０と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、フランジ４０の谷部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、左方向に戻るように移動するので、ハブ２０の球体保持有底部２６に再度確実に落ち込み、再噛合が確実になるようになっている。
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との間に形成された隙間の幅を装置組立時に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側の端面から、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の先端ねじ部を突出させておく。
そして、装置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側の端面とボス１３側の端面との相互間に形成される隙間の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、過負荷保護装置に二つの軸を締結し、運転準備が整った後、運転前に取り外すようになっている。
【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、隙間の幅のみならず、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、断面Ｖ字状長溝からなる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、本発明の実施態様は、これに限られることはなく、ハブの端面とボス側の端面との相互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。
【図２】本発明の過負荷保護装置の右側面図。
【図３】本発明の過負荷保護装置のフランジの正面図。
【図４】本発明の過負荷保護装置のハブ鍔部の（一部）上面図。
【図５】本発明の過負荷保護装置のハブの正面図。
【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。
【図７】フランジが軸方向に移動した状態の要部断面図。
【図８】フランジが傾斜した状態の要部断面図。
【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】
0004219242.tif 000002
【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】
0004219242.tif 000008
【図８】
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