JP2014185677A - Torque limiter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート材供給装置における分離ローラ等に適用されるトルクリミッタに関する。 The present invention relates to a torque limiter applied to a separation roller or the like in a sheet material supply apparatus.
内輪体、前記内輪体に巻き付けられたコイルバネ及び前記コイルバネが巻き付けられた状態の内輪体が内挿される中空の外輪体を備え、前記外輪体に付加される外力（回転トルク）が所定の閾値以下の場合には前記外輪体が前記内輪体に対して軸線回りに相対回転することを禁止し且つ前記外力が閾値を超える場合には前記外輪体が前記内輪体に対して軸線回りに相対回転することを許容するトルクリミッタは、シート材を１枚ずつ供給するシート材供給装置における分離ローラ等として広く利用されている（例えば下記特許文献１参照）。 An inner ring body, a coil spring wound around the inner ring body, and a hollow outer ring body into which the inner ring body around which the coil spring is wound are inserted, and an external force (rotational torque) applied to the outer ring body is equal to or less than a predetermined threshold value In this case, the outer ring body is prohibited from rotating relative to the inner ring body around the axis, and when the external force exceeds a threshold value, the outer ring body rotates relative to the inner ring body around the axis. A torque limiter that permits this is widely used as a separation roller or the like in a sheet material supply device that supplies sheet materials one by one (see, for example, Patent Document 1 below).
詳しくは、前記外輪体には、前記コイルバネの一端部が係合する係合部が設けられており、前記外輪体が軸線回り一方側へ回転されると、前記係合部が前記コイルバネの一端部を押動して前記コイルバネの締め付け力を緩めるようになっている。 Specifically, the outer ring body is provided with an engaging portion with which one end portion of the coil spring is engaged. When the outer ring body is rotated to one side around the axis, the engaging portion is one end of the coil spring. The portion is pushed to loosen the tightening force of the coil spring.
詳しくは、前記外輪体に対して軸線回り一方側を向く外力が作用した場合において、前記外力が前記コイルバネの締め付け力以下の状態では、前記外輪体は前記コイルバネによって軸線回り一方側への回転が禁止される。一方、前記外力が前記コイルバネの締め付け力を超えると、前記外輪体によって前記コイルスプリングが開放状態とされ、これにより、前記外輪体が前記コイルスプリングと共に前記内輪体に対して軸線回りに相対回転することが許容される。 Specifically, when an external force directed to one side around the axis acts on the outer ring body, the outer ring body is rotated to one side around the axis by the coil spring when the external force is equal to or less than the tightening force of the coil spring. It is forbidden. On the other hand, when the external force exceeds the tightening force of the coil spring, the coil spring is opened by the outer ring body, whereby the outer ring body and the coil spring rotate relative to the inner ring body about the axis. It is acceptable.
前記トルクリミッタがシート材供給装置における分離ローラとして利用される場合を例に、前記トルクリミッタの動作をさらに詳細に説明する。
前記シート材供給装置は、動力源からの動力によって軸線回りに回転駆動されてシート材を送り込む供給ローラと、前記供給ローラとの間でシート材を挟むように前記供給ローラと対向配置された、分離ローラとして作用するトルクリミッタとを備えている。
The operation of the torque limiter will be described in more detail by taking as an example a case where the torque limiter is used as a separation roller in a sheet material supply apparatus.
The sheet material supply device is disposed so as to face the supply roller so as to sandwich the sheet material between a supply roller that is rotated around an axis by power from a power source and feeds the sheet material, and the supply roller. A torque limiter acting as a separation roller.
ここで、前記供給ローラ及び前記トルクリミッタは、前記供給ローラと前記シート材との間の供給ローラ側摩擦力が前記トルクリミッタと前記シート材との間のトルクリミッタ側摩擦力よりも大きくなり、且つ、前記トルクリミッタ側摩擦力が積層されたシート材間のシート材間摩擦力よりも大きくなるように、構成されている。 Here, in the supply roller and the torque limiter, the supply roller side frictional force between the supply roller and the sheet material is larger than the torque limiter side frictional force between the torque limiter and the sheet material, In addition, the torque limiter side frictional force is configured to be larger than the frictional force between the sheet materials laminated.
詳しく説明すると、前記供給ローラ及び前記トルクリミッタの間で一枚のシート材が挟まれる際には、前記供給ローラが前記シート材を搬送し、前記トルクリミッタは前記シート材の搬送に応じて従動回転される。 More specifically, when one sheet material is sandwiched between the supply roller and the torque limiter, the supply roller conveys the sheet material, and the torque limiter is driven according to the conveyance of the sheet material. It is rotated.
即ち、前記供給ローラによって搬送されるシート材を介して前記トルクリミッタの外輪体には軸線回り一方側を向く外力が作用する。この外力が前記閾値を超えるように設定しておくことにより、一枚のシート材が送り込まれた場合には前記外輪体が前記コイルスプリングと共に前記内輪体に対して軸線回りに回転する。 That is, an external force directed to one side around the axis acts on the outer ring body of the torque limiter via the sheet material conveyed by the supply roller. By setting the external force so as to exceed the threshold value, when one sheet material is fed, the outer ring body rotates about the axis together with the coil spring with respect to the inner ring body.
一方、前記供給ローラ及び前記トルクリミッタの間で積層状態の複数枚のシート材が挟まれる際には、前述の通り、供給ロール側摩擦力及びトルクリミッタ側摩擦力の双方がシート材間摩擦力よりも大とされている為、前記複数枚のシート材のうち前記供給ローラに接する一枚のシート材だけが他のシート材に対して滑りながら前記供給ローラによって搬送される。 On the other hand, when a plurality of laminated sheet materials are sandwiched between the supply roller and the torque limiter, as described above, both the supply roll side friction force and the torque limiter side friction force are the sheet material friction forces. Therefore, only one sheet material in contact with the supply roller among the plurality of sheet materials is conveyed by the supply roller while sliding with respect to other sheet materials.
この際、前記供給ローラによって搬送される前記供給ローラ側シート材からシート材間摩擦力に応じた力が前記トルクリミッタに接するトルクリミッタ側シート材を介して前記トルクリミッタの前記外輪体に作用する。 At this time, a force corresponding to a frictional force between the sheet materials from the supply roller side sheet material conveyed by the supply roller acts on the outer ring body of the torque limiter via the torque limiter side sheet material in contact with the torque limiter. .
しかしながら、この状態で前記外輪体に作用する力は前記閾値以下とされており、従って、前記外輪体は前記コイルスプリングによって回転が防止される。 However, the force acting on the outer ring body in this state is not more than the threshold value, and therefore the outer ring body is prevented from rotating by the coil spring.
このように、前記トルクリミッタにおいては、前記コイルスプリングが前記内輪体に対して軸線回りに摺接状態で相対回転する状態（前記シート材供給装置においては、前記供給ローラ及び前記トルクリミッタの間に一枚だけのシート材が挟まれて、前記シート材が前記供給ローラによって搬送され、前記シート材の搬送に伴って前記外輪体及び前記コイルスプリングが前記内輪体に対して軸線回りに相対回転する状態）と、前記コイルスプリングが前記内輪体に対して相対回転不能な状態（前記シート材供給装置においては、前記供給ローラ及び前記トルクリミッタの間に複数のシート材が積層状態で挟まれて、前記供給ローラに接するシート材だけが、隣接する他のシート材に対して滑りつつ前記供給ローラによって搬送され、前記外輪体及び前記コイルスプリングは前記内輪体に対して相対回転しない状態）とが繰り返し現出される。 Thus, in the torque limiter, the coil spring rotates relative to the inner ring body in a sliding contact state around the axis (in the sheet material supply apparatus, between the supply roller and the torque limiter). Only one sheet material is sandwiched, and the sheet material is conveyed by the supply roller. As the sheet material is conveyed, the outer ring body and the coil spring rotate relative to the inner ring body around the axis. State) and a state in which the coil spring cannot rotate relative to the inner ring body (in the sheet material supply device, a plurality of sheet materials are sandwiched between the supply roller and the torque limiter, Only the sheet material in contact with the supply roller is conveyed by the supply roller while sliding with respect to another adjacent sheet material, and the outer ring And said coil spring and status) without relative rotation are repeatedly emerge with respect to the inner race.
ところで、前記内輪体における外周面のうち前記コイルスプリングが巻き付けられる領域にはグリース等の潤滑材が塗布されており、前記潤滑材によって前記コイルスプリングの前記内輪体に対する相対回転動作の安定化（即ち、前記外輪体を前記内輪体に対して相対回転させる為に必要とされる回転トルクの安定化）を図っているが、前記トルクリミッタの使用回数が増えると、前記領域から潤滑材が無くなり又は不足し、前記外輪体（及び前記コイルスプリング）を前記内輪体に対して相対回転させる為に要する回転トルクが前記閾値から大きく外れる事態が生じる。 By the way, a lubricant such as grease is applied to an area of the outer peripheral surface of the inner ring body around which the coil spring is wound, and stabilization of relative rotation operation of the coil spring with respect to the inner ring body by the lubricant (that is, , To stabilize the rotational torque required to rotate the outer ring body relative to the inner ring body), but when the number of times the torque limiter is used increases, the lubricant disappears from the region or There is a shortage, and the rotational torque required to rotate the outer ring body (and the coil spring) relative to the inner ring body greatly deviates from the threshold value.
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、耐久性を向上させ得るトルクリミッタの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above prior art, and an object thereof is to provide a torque limiter capable of improving durability.
本発明は、前記目的を達成する為に、内輪体と、前記内輪体に巻き付けられたコイルバネと、前記コイルバネが巻き付けられた状態の内輪体が内挿される中空の外輪体とを備え、前記外輪体が軸線回りに回転されると前記外輪体に設けられた係合部が前記コイルバネの一端部と係合して当該コイルバネの締め付け力を緩めるように構成されたトルクリミッタであって、前記内輪体の外周面のうち前記コイルバネが巻き付けられる領域の少なくとも一部にはショットピーニング加工が施されているトルクリミッタを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention comprises an inner ring body, a coil spring wound around the inner ring body, and a hollow outer ring body into which the inner ring body around which the coil spring is wound is inserted. A torque limiter configured such that when the body is rotated about an axis, an engagement portion provided on the outer ring body engages with one end of the coil spring to loosen a tightening force of the coil spring, and the inner ring A torque limiter is provided in which shot peening is applied to at least a part of a region around the coil spring on the outer peripheral surface of the body.
好ましくは、ショットピーニング加工が施された部分は、算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上とされる。 Preferably, the portion subjected to the shot peening process has an arithmetic average roughness Ra of 0.3 μm or more.
好ましくは、ショットピーニング加工が施された部分は、突出谷部の断面積Ａ２が３μｍ・％以上とされる。 Preferably, the portion subjected to the shot peening process has a cross-sectional area A2 of the protruding valley portion of 3 μm ·% or more.
本発明に係るトルクリミッタによれば、内輪体の外周面のうちコイルバネが巻き付けられるコイルバネ巻き付け領域の少なくとも一部にはショットピーニング加工が施されているので、前記コイルバネ巻き付け領域及び前記コイルバネの間に介挿されるグリース等の潤滑材を、ショットピーニング加工によって形成される凹凸形状によって当該部分に有効に留めることができる。従って、耐久性を向上させることができる。 According to the torque limiter according to the present invention, shot peening is applied to at least a part of the coil spring winding region around which the coil spring is wound on the outer peripheral surface of the inner ring body, and therefore, between the coil spring winding region and the coil spring. Lubricants such as grease that are inserted can be effectively retained on the portion by the uneven shape formed by shot peening. Therefore, durability can be improved.
さらに、ショットピーニング加工によって前記コイルバネ巻き付け領域の表面硬化を図ることができ、この点においても耐久性を向上させることができる。 Further, the surface hardening of the coil spring winding region can be achieved by shot peening, and the durability can be improved also in this respect.
以下、本発明に係るトルクリミッタの好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２に、それぞれ、本実施の形態に係るトルクリミッタ１の分解斜視図及び分解側面図を示す。
Hereinafter, preferred embodiments of a torque limiter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show an exploded perspective view and an exploded side view of the torque limiter 1 according to the present embodiment, respectively.
図１及び図２に示すように、前記トルクリミッタ１は、内輪体１０と、前記内輪体１０に巻き付けられたコイルバネ２０と、前記コイルバネ２０が巻き付けられた状態の内輪体１０が内挿される中空の外輪体３０とを備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the torque limiter 1 includes an inner ring body 10, a coil spring 20 wound around the inner ring body 10, and a hollow into which the inner ring body 10 with the coil spring 20 wound is inserted. The outer ring body 30 is provided.
前記コイルバネ２０は、前記外輪体３０が軸線回りに締め付け力を緩める方向（以下、開放方向という）へ回転される際に、前記外輪体３０からの外力を一端部において受け得る状態で前記内輪体１０の外周面に巻き付けられている。 The coil spring 20 is configured to receive the external force from the outer ring body 30 at one end when the outer ring body 30 is rotated in a direction (hereinafter referred to as an opening direction) in which the tightening force is loosened around the axis. 10 is wound around the outer peripheral surface.
詳しくは、図１及び図２に示すように、前記コイルバネ２０は、前記内輪体１０の外周面に巻き付けられるコイル部２１と、前記コイル部２１の終端部から前記内輪体１０の軸線を基準にして径方向外方へ延び、前記一端部として作用するフック部２２とを有している。 Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the coil spring 20 includes a coil portion 21 wound around the outer peripheral surface of the inner ring body 10 and an axis of the inner ring body 10 from a terminal portion of the coil portion 21 as a reference. And a hook portion 22 that extends radially outward and serves as the one end portion.
前記外輪体３０には、前記コイルバネ２０の前記フック部２２と係合する係合部３３が設けられている。
前記係合部３３は、前記外輪体３０が前記内輪体１０に対して軸線回り開放方向へ回転する動きに応じて、前記フック部２２を軸線回り開放方向へ押動するように構成されている。
The outer ring body 30 is provided with an engaging portion 33 that engages with the hook portion 22 of the coil spring 20.
The engaging portion 33 is configured to push the hook portion 22 in the opening direction around the axis in response to the movement of the outer ring body 30 in the opening direction around the axis with respect to the inner ring body 10. .
本実施の形態においては、図１及び図２に示すように、前記外輪体３０における周壁３１の内周面に、前記フック部２２が係入されるスリット３５が設けられており、前記スリット３５における周方向一方側を向く面３５ａが前記係合部３３として作用している。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a slit 35 into which the hook portion 22 is engaged is provided on the inner peripheral surface of the peripheral wall 31 of the outer ring body 30. A surface 35 a facing one side in the circumferential direction of the plate acts as the engaging portion 33.
前記トルクリミッタ１においては、前記内輪体１０が軸線回りに固定された状態で、前記外輪体３０に対して、軸線回り開放方向を向き且つ前記コイルスプリング２０の締め付け力を超える外力が作用すると、前記コイルスプリング２０が拡径されて前記内輪体１０に対して軸線回りに摺動可能な状態となり、これにより、前記外輪体３０及び前記コイルスプリング２０が前記内輪体１０に対して軸線回り開放方向へ相対的に回転する。 In the torque limiter 1, when an external force is applied to the outer ring body 30 in the opening direction around the axis and exceeding the tightening force of the coil spring 20 with the inner ring body 10 being fixed around the axis line. The diameter of the coil spring 20 is increased to be slidable around the axis with respect to the inner ring body 10, whereby the outer ring body 30 and the coil spring 20 are opened around the axis with respect to the inner ring body 10. Rotates relative to
一方、前記外輪体３０に作用する外力が前記締め付け力以下の場合には、前記外輪体３０は前記コイルスプリング２０によって軸線回り開放方向への回転が防止される。 On the other hand, when the external force acting on the outer ring body 30 is equal to or less than the tightening force, the outer ring body 30 is prevented from rotating around the axis in the opening direction by the coil spring 20.
斯かるトルクリミッタ１は、積層された複数のシート材を１枚ずつ供給するシート材供給装置における分離ローラとして好適に使用される。
図３に、本実施の形態に係るトルクリミッタ１が分離ローラ１２０として適用されたシート材供給装置１００の模式図を示す。
Such a torque limiter 1 is suitably used as a separation roller in a sheet material supply device that supplies a plurality of stacked sheet materials one by one.
FIG. 3 is a schematic diagram of a sheet material supply apparatus 100 to which the torque limiter 1 according to the present embodiment is applied as the separation roller 120.
図３に示すように、前記シート材供給装置１００は、動力源によって駆動されてシート材２００を送り込む供給ローラ１１０と、前記供給ローラ１１０との間にシート材２００を挟むように前記供給ローラ１１０と対向配置された前記トルクリミッタ１とを備えている。 As shown in FIG. 3, the sheet material supply device 100 is driven by a power source to supply the sheet material 200 and the supply roller 110 so that the sheet material 200 is sandwiched between the supply roller 110. And the torque limiter 1 disposed opposite to each other.
なお、図示の形態においては、前記シート材供給装置１００は、さらに、前記トルクリミッタ１を前記供給ローラ１１０に向けて押圧する付勢部材１３０と、積層された複数のシート材２００を収容するトレイ２１０とを備えている。 In the illustrated embodiment, the sheet material supply device 100 further includes a biasing member 130 that presses the torque limiter 1 toward the supply roller 110 and a tray that accommodates a plurality of stacked sheet materials 200. 210.
前記トレイ２１０は、前記供給ローラ１１０が前記複数のシート材２００のうち最上方に位置するシート材２００ａに作用することを可能とする作動位置（図３の実線）と、前記複数のシート材２００を前記供給ローラ１１０から退避させる退避位置（図３の破線）とをとり得る。 The tray 210 has an operating position (a solid line in FIG. 3) that allows the supply roller 110 to act on the uppermost sheet material 200 a among the plurality of sheet materials 200, and the plurality of sheet materials 200. Can be retreated from the supply roller 110 (broken line in FIG. 3).
前記トルクリミッタ１は、前記供給ローラ１１０及び前記トルクリミッタ１の間に一枚のシート材２００ａが挟まれる場合には、当該一枚のシート材２００ａの搬送をサポートしつつ、前記供給ローラ１１０及び前記トルクリミッタ１の間に積層状態で複数枚のシート材が挟まれる場合には、前記供給ローラ１１０に接する一枚のシート材だけの搬送を可能とする分離ローラとして作用する。 When the single sheet material 200a is sandwiched between the supply roller 110 and the torque limiter 1, the torque limiter 1 supports the conveyance of the single sheet material 200a while the supply roller 110 and When a plurality of sheet materials are sandwiched between the torque limiters 1, the torque limiter 1 acts as a separation roller that enables conveyance of only one sheet material in contact with the supply roller 110.
詳しくは、前記供給ローラ１１０及び前記トルクリミッタ１は、前記供給ローラ１１０と前記シート材２００との間の供給ローラ側摩擦力が前記トルクリミッタ１と前記シート材２００との間のトルクリミッタ側摩擦力よりも大で、且つ、前記トルクリミッタ側摩擦力が積層されたシート材２００間のシート材間摩擦力よりも大となるように、構成されている Specifically, the supply roller 110 and the torque limiter 1 are configured such that the supply roller side frictional force between the supply roller 110 and the sheet material 200 is a torque limiter side friction between the torque limiter 1 and the sheet material 200. And the torque limiter side frictional force is configured to be greater than the frictional force between the sheet materials 200 between the laminated sheet materials 200.
具体的には、図３に示すように、前記供給ローラ１１０は、前記動力源によって軸線回りに回転駆動される駆動軸１１１と、前記駆動軸１１１に相対回転不能に外挿されたローラ本体１１２と、前記ローラ本体１１２の外周に装着された供給ローラゴム１１３とを有している。 Specifically, as shown in FIG. 3, the supply roller 110 includes a drive shaft 111 that is rotationally driven around the axis by the power source, and a roller main body 112 that is extrapolated to the drive shaft 111 so as not to rotate relative to the drive shaft 111. And a supply roller rubber 113 mounted on the outer periphery of the roller body 112.
一方、前記トルクリミッタ１は、前記内輪体１０、前記コイルスプリング２０及び前記外輪体３０に加えて、前記外輪体３０の外周に装着された分離ローラゴム１２３を有している。 On the other hand, the torque limiter 1 includes a separation roller rubber 123 attached to the outer periphery of the outer ring body 30 in addition to the inner ring body 10, the coil spring 20 and the outer ring body 30.
前記分離ローラゴム１２３は、前記トルクリミッタ側摩擦力が前記シート材間摩擦力よりは大で且つ前記供給ローラ側摩擦力よりは小となるように、形成される。 The separation roller rubber 123 is formed so that the torque limiter side frictional force is larger than the sheet material frictional force and smaller than the supply roller side frictional force.
前記シート材供給装置１００において、前記供給ローラ１１０及び前記トルクリミッタ１の間に一枚のシート材２００ａが挟まれると、前記供給ローラ１１０の回転に伴って前記供給ローラ側摩擦力を介して前記シート材２００ａが搬送される。 In the sheet material supply apparatus 100, when one sheet material 200 a is sandwiched between the supply roller 110 and the torque limiter 1, the supply roller side frictional force is applied as the supply roller 110 rotates. The sheet material 200a is conveyed.
この際、前記トルクリミッタ１の前記外輪体３０は、前記シート材２００ａの搬送に応じて前記トルクリミッタ側摩擦力を介して軸線回り開放方向へ回転される。
即ち、前記外輪体３０には、前記シート材２００ａを介して軸線回り開放方向への外力が作用する。
At this time, the outer ring body 30 of the torque limiter 1 is rotated in the opening direction around the axis via the torque limiter side frictional force in accordance with the conveyance of the sheet material 200a.
That is, an external force in the opening direction around the axis acts on the outer ring body 30 through the sheet material 200a.
この外力が前記コイルスプリング２０の締め付け力より大となるように設定しておけば、前記コイルスプリング２０は前記外輪体３０によって拡径されて、前記外輪体３０が前記コイルスプリング２０と共に前記内輪体１０に対して軸線回り開放方向へ相対的に回転する。
この状態においては、前記コイルスプリング２０は、前記内輪体１０の外周面に対して軸線回りに摺動する。
If the external force is set to be larger than the tightening force of the coil spring 20, the coil spring 20 is expanded in diameter by the outer ring body 30, and the outer ring body 30 together with the coil spring 20 is in the inner ring body. Rotate relative to 10 in the opening direction around the axis.
In this state, the coil spring 20 slides around the axis with respect to the outer peripheral surface of the inner ring body 10.
一方、前記供給ローラ１１０及び前記トルクリミッタ１の間に複数枚のシート材が積層状態で挟まれると、前記供給ローラ１１０の回転に伴って前記供給ローラ１１０に接する一枚のシート材だけが搬送される。 On the other hand, when a plurality of sheet materials are sandwiched between the supply roller 110 and the torque limiter 1, only one sheet material in contact with the supply roller 110 is transported as the supply roller 110 rotates. Is done.
即ち、前述の通り、供給ロール側摩擦力及びトルクリミッタ側摩擦力の双方がシート材間摩擦力よりも大とされている為、前記供給ロール１１０及び前記トルクリミッタ１の間に複数枚のシート材が積層状態で挟まれると、複数枚のシート材の間で滑りが生じる。 That is, as described above, since both the supply roll side frictional force and the torque limiter side frictional force are greater than the intersheet frictional force, a plurality of sheets are provided between the supply roll 110 and the torque limiter 1. When the materials are sandwiched in a laminated state, slip occurs between the plurality of sheet materials.
詳しく説明すると、複数枚のシート材２００のうち前記供給ローラ１１０に接する一枚のシート材が、隣接する他のシート材に対して滑りながら、供給ローラ側摩擦力を介して前記供給ローラ１１０の回転に応じて搬送される。 More specifically, one sheet material in contact with the supply roller 110 among the plurality of sheet materials 200 slides on the other adjacent sheet material while the supply roller 110 frictional force is applied to the supply roller 110. It is conveyed according to the rotation.
この状態においては、前記供給ローラ１１０に接する一枚のシート材以外のシート材は搬送されず、前記トルクリミッタ１の前記外輪体３０も回転しない。 In this state, no sheet material other than one sheet material in contact with the supply roller 110 is conveyed, and the outer ring body 30 of the torque limiter 1 does not rotate.
即ち、この状態においては、前記供給ローラ１１０によって搬送される前記供給ローラ側シート材からシート材間摩擦力に応じた力がトルクリミッタ１に接するトルクリミッタ側シート材を介して前記トルクリミッタ１の前記外輪体３０に作用する。 That is, in this state, a force corresponding to the frictional force between the sheet materials from the supply roller side sheet material conveyed by the supply roller 110 is applied to the torque limiter 1 via the torque limiter side sheet material that contacts the torque limiter 1. It acts on the outer ring body 30.
しかしながら、この状態で前記外輪体３０に作用する力は前記閾値以下とされており、従って、前記外輪体３０は前記コイルスプリング２０によって回転が防止され、前記トルクリミッタ側シート材は搬送されない。 However, the force acting on the outer ring body 30 in this state is set to the threshold value or less. Therefore, the outer ring body 30 is prevented from rotating by the coil spring 20, and the torque limiter side sheet material is not conveyed.
ところで、前記コイルスプリング２０を前記内輪体１０に対して安定的に且つ再現性良く軸線回りに相対回転させる為に、前記トルクリミッタ１においては、前記内輪体１０の外周面のうち前記コイルバネ２０が巻き付けられる領域（図２参照。以下、コイルバネ巻き付け領域１１という）にはグリース等の潤滑材が塗布されている。 By the way, in order to rotate the coil spring 20 relative to the inner ring body 10 in a stable and reproducible manner around the axis, the torque spring 1 includes the coil spring 20 on the outer peripheral surface of the inner ring body 10. Lubricant such as grease is applied to a region to be wound (see FIG. 2, hereinafter referred to as a coil spring winding region 11).
しかしながら、前述の通り、前記トルクリミッタ１の使用時には、前記コイルスプリング２０が前記内輪体１０に対して軸線回りに摺動（相対回転）する状態と前記コイルスプリング２０の前記摺動（相対回転）が停止される状態とが繰り返される為、使用回数の増加に従って、潤滑材切れが生じ得る。 However, as described above, when the torque limiter 1 is used, the coil spring 20 slides about the axis relative to the inner ring body 10 (relative rotation) and the coil spring 20 slides (relative rotation). Since the state of being stopped is repeated, the lubricant may run out as the number of uses increases.
この潤滑材切れは、前記コイルスプリング２０の摺動状態を現出させる為に必要なトルク（即ち、前記コイルスプリング２０を拡径させて、前記外輪体３０を前記コイルスプリング２０と共に前記内輪体１０に対して軸線回り開放方向へ回転させる為に要する前記外輪体３０へのトルク）の増加を招き、前記供給ローラ１１０及び前記トルクリミッタ１間に一枚のシート材が挟まれているにも拘わらず、前記トルクリミッタ１の前記外輪体３０が前記コイルスプリング２０によって回転停止状態とされる不都合を招く。 This loss of lubricant causes a torque necessary to reveal the sliding state of the coil spring 20 (that is, the coil spring 20 is expanded in diameter, and the outer ring body 30 is moved together with the coil spring 20 to the inner ring body 10. The torque of the outer ring body 30 required to rotate in the opening direction around the axis increases, and a sheet material is sandwiched between the supply roller 110 and the torque limiter 1. Accordingly, there is a problem that the outer ring body 30 of the torque limiter 1 is stopped by the coil spring 20.
この点を考慮して、本実施の形態においては、図２に示すように、前記コイルバネ巻き付け領域１１の少なくとも一部に、ショットピーニング加工による凹凸形状が設けられている。 Considering this point, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, at least a part of the coil spring winding region 11 is provided with an uneven shape by shot peening.
斯かる構成によれば、潤滑材を前記コイルバネ巻き付け領域１１に有効に留めることができ、前記トルクリミッタ１の耐久性を向上させることができる。 According to such a configuration, the lubricant can be effectively retained in the coil spring winding region 11, and the durability of the torque limiter 1 can be improved.
さらに、ショットピーニング加工によって、前記内輪体１０のうち最も負荷の掛かる前記コイルバネ巻き付け領域１１の表面を硬化させることができ、高硬度化による耐久性向上も図ることができる。 Furthermore, the surface of the coil spring winding region 11 that is most loaded among the inner ring body 10 can be hardened by shot peening, and durability can be improved by increasing the hardness.
以下、前記トルクリミッタ１の一例（以下、実施例という）に対して行った耐久試験について説明する。
本実施例は下記構成を有している。
前記内輪体１０：普通鋼（AISI101）、外径７ｍｍ
前記コイルスプリング２０：断面形状が0.635×0.635ｍｍの矩形のピアノ線によって形成された、軸線方向長さ4.2ｍｍで且つ内径が約６．７５ｍｍの螺旋体
前記外輪体３０：ポリオキシメチレン（POM）樹脂
本実施例においては、前記コイルバネ巻き付け領域１１の全体に亘ってショットピーニング加工を行った。
Hereinafter, an endurance test performed on an example of the torque limiter 1 (hereinafter referred to as an example) will be described.
The present embodiment has the following configuration.
Inner ring body 10: ordinary steel (AISI101), outer diameter 7 mm
The coil spring 20: a spiral body having an axial length of 4.2 mm and an inner diameter of about 6.75 mm formed by a rectangular piano wire having a cross-sectional shape of 0.635 × 0.635 mm The outer ring body 30: polyoxymethylene (POM) resin In this example, shot peening was performed over the entire coil spring winding region 11.
図４に、前記実施例における前記コイルバネ巻き付け領域１１の表面粗さ曲線を示す。
前記実施例においては、前記コイルバネ巻き付け領域１１は、JIS B0601 で規定されている算術平均粗さＲａが０．６９３μｍであり、JIS B0671-2 で規定されている突出谷部の断面積Ａ２が１５．４７２μｍ・％であった。
FIG. 4 shows a surface roughness curve of the coil spring winding region 11 in the embodiment.
In the embodiment, the coil spring winding region 11 has an arithmetic average roughness Ra defined by JIS B0601 of 0.693 μm, and a sectional area A2 of a protruding valley defined by JIS B0671-2 is 15. 472 μm ·%.
比較例として、ショットピーニング加工が行われていない点においてのみ前記実施例と異なるトルクリミッタを用意した。
図５に、前記比較例における前記内輪体１０の表面粗さ曲線を示す。
前記比較例においては、前記内輪体１０の外表面は、JIS B0601 で規定されている算術平均粗さＲａは０．２６７μｍであり、JIS B0671-2 で規定されている突出谷部の断面積Ａ２は２．７７３μｍ・％であった。
As a comparative example, a torque limiter different from the above example was prepared only in that shot peening was not performed.
FIG. 5 shows a surface roughness curve of the inner ring body 10 in the comparative example.
In the comparative example, the outer surface of the inner ring body 10 has an arithmetic average roughness Ra defined by JIS B0601 of 0.267 μm, and a cross-sectional area A2 of the protruding valley defined by JIS B0671-2. Was 2.773 μm ·%.
前記内輪体１０を固定した状態で、前記外輪体３０を軸線回り開放方向へ回転数２５０ｒｐｍで１．５秒間回転させ、その後、０．５秒間停止させるＯＮ・ＯＦＦ動作を１枚のシート材を搬送する１サイクルとし、このサイクルを繰り返して、前記外輪体３０を前記内輪体１０に対して相対回転させる為に要する回転トルクがどのように変化するかを検査した。 In a state where the inner ring body 10 is fixed, the outer ring body 30 is rotated in the opening direction around the axis at a rotation speed of 250 rpm for 1.5 seconds, and then is stopped for 0.5 seconds. This cycle was repeated to examine how the rotational torque required to rotate the outer ring body 30 relative to the inner ring body 10 changed.
本耐久試験においては、前記実施例として実施例１〜３を用意し、前記比較例として比較例１〜３を用意した。
図６及び図７に、それぞれ、前記実施例（実施例１〜３）及び前記比較例（比較例１〜３）の試験結果を示す。
In the endurance test, Examples 1 to 3 were prepared as the Examples, and Comparative Examples 1 to 3 were prepared as the Comparative Examples.
6 and 7 show the test results of the examples (Examples 1 to 3) and the comparative examples (Comparative Examples 1 to 3), respectively.
図７に示すように、前記比較例１〜３においては、それぞれ、４５万サイクル、４０万サイクル及び２５万サイクルを超えた時点で、前記外輪体３０を回転させる為に要する回転トルクが急激に上昇した。 As shown in FIG. 7, in Comparative Examples 1 to 3, the rotational torque required to rotate the outer ring body 30 suddenly increases when it exceeds 450,000 cycles, 400,000 cycles and 250,000 cycles, respectively. Rose.
これに対し、図８に示すように、前記実施例１〜３においては、５０万サイクルの時点においても、前記外輪体３０を回転させる為に要する回転トルクは実質的に一定であった。 On the other hand, as shown in FIG. 8, in Examples 1 to 3, the rotational torque required to rotate the outer ring body 30 was substantially constant even at the time of 500,000 cycles.
この結果から、算術平均粗さＲａが０．３μｍ以上となるようにショットピーニング加工を行えば、耐久性を十分に向上させ得ることが推定される。 From this result, it is estimated that if the shot peening process is performed so that the arithmetic average roughness Ra is 0.3 μm or more, the durability can be sufficiently improved.
又、突出谷部の断面積Ａ２が３μｍ・％以上となるようにショットピーニング加工を行えば、耐久性を十分に向上させ得ることが推定される。 Further, it is estimated that the durability can be sufficiently improved by performing shot peening so that the cross-sectional area A2 of the projecting valley portion is 3 μm ·% or more.
１ トルクリミッタ
１０ 内輪体
１１ コイルバネ巻き付け領域
２０ コイルバネ
３０ 外輪体
３３ 係合部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque limiter 10 Inner ring body 11 Coil spring winding area | region 20 Coil spring 30 Outer ring body 33 Engagement part
Claims (3)
前記内輪体の外周面のうち前記コイルバネが巻き付けられる領域の少なくとも一部にはショットピーニング加工が施されていることを特徴とするトルクリミッタ。 An inner ring body, a coil spring wound around the inner ring body, and a hollow outer ring body into which the inner ring body around which the coil spring is wound is inserted, and when the outer ring body is rotated around an axis, the outer ring body A torque limiter configured such that an engagement portion provided on the coil spring engages with one end portion of the coil spring to loosen a tightening force of the coil spring,
A torque limiter characterized in that shot peening is applied to at least a part of a region around which the coil spring is wound on the outer peripheral surface of the inner ring body.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017002951A (en) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | オリジン電気株式会社 | Torque limiter |
| JP2018044678A (en) * | 2017-12-21 | 2018-03-22 | オリジン電気株式会社 | Torque limiter |
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- 2013-03-22 JP JP2013060237A patent/JP2014185677A/en active Pending
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