JP2016191414A - トルクリミッタ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
「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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
「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。
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。
Claims (7)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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