JP4377397B2 - Overload torque cutoff device - Google Patents
Overload torque cutoff device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4377397B2 JP4377397B2 JP2006209163A JP2006209163A JP4377397B2 JP 4377397 B2 JP4377397 B2 JP 4377397B2 JP 2006209163 A JP2006209163 A JP 2006209163A JP 2006209163 A JP2006209163 A JP 2006209163A JP 4377397 B2 JP4377397 B2 JP 4377397B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driven
- braking
- brake
- side member
- overload
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
Description
本発明は、各種回転機へ回転力を伝達するための駆動軸と従動軸との継手部に装備する過負荷トルク遮断装置に関するものである。 The present invention relates to an overload torque interrupt device provided in a joint portion between a drive shaft and a driven shaft for transmitting rotational force to various rotating machines.
回転力を利用する工作機械等の回転機において、加工すべき製品である被加工物に対する工具のくい込み、あるいは機械部品の故障、保守管理の不足等により、過負荷トルクが生じたときには大きな事故になる可能性がある。そのため、機械の運転中に、従動軸側に過負荷が発生したときは、直ちにトルク伝達を遮断し運転を停止する必要がある。 In a rotating machine such as a machine tool that uses rotational force, if an overload torque occurs due to a tool biting into the workpiece, which is the product to be processed, or a failure of machine parts or lack of maintenance management, a major accident will occur. There is a possibility. Therefore, if an overload occurs on the driven shaft side during the operation of the machine, it is necessary to immediately stop the torque transmission and stop the operation.
従来より、前記のような過負荷トルク遮断装置として、各種のトルク・リミッターが提案されている。例えば、特許文献1(実開平5−62742号公報)には、駆動側の回転部材と、該回転部材に対向して軸方向に後退可能な従動側の回転部材とを設け、両回転部材の一方に磁石を設けて磁気吸着可能に設けるとともに、両回転部材の一方にボールを、他方に前記ボールの一部が嵌る座ぐり凹部を形成し、前記ボールが前記凹部に嵌り込んで噛み合うことにより、駆動側回転部材の回転が従動側回転部材に伝えられて、通常の機械の運転がなされ、そして、従動側に過負荷が生じた時には、前記従動側の回転部材が前記磁石の磁気吸引力に抗して離間して、前記ボールが座ぐり凹部から離脱することで、トルク伝達が遮断されるようになっている。 Conventionally, various torque limiters have been proposed as the overload torque interrupting device as described above. For example, Patent Document 1 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-62742) includes a driving-side rotating member and a driven-side rotating member that faces the rotating member and can be retracted in the axial direction. By providing a magnet on one side so that it can be magnetically attracted, and forming a counterbore recess into which one of the rotating members fits a ball and a part of the ball into the other, and the ball fits into the recess and engages When the rotation of the driving side rotating member is transmitted to the driven side rotating member and the normal machine is operated, and the overload occurs on the driven side, the driven side rotating member causes the magnetic attractive force of the magnet to When the ball is separated from the counterbore, the torque transmission is cut off.
この場合、前記ボールが自由道側部材の対向面に当接した状態で空転することになるため、前記ボールが座ぐり凹部に出入することになって、騒音が発生する。また、前記のボールの出入による衝撃で前記ボールや座ぐり凹部の周辺が損傷を受けやすく、耐久性に問題がある。また、前記ボールと座ぐり凹部との係合は、正転、逆転共に同じトルクを伝達することになるため、逆転により過負荷の原因を取り除くのも容易でない。 In this case, since the ball rotates idly in contact with the opposing surface of the free road side member, the ball enters and leaves the counterbore recess, and noise is generated. In addition, the ball and the periphery of the spot facing recess are easily damaged by the impact of the ball coming in and out, and there is a problem in durability. Further, since the engagement between the ball and the counterbore recess transmits the same torque in both forward and reverse rotations, it is not easy to remove the cause of overload by reverse rotation.
特許文献2(実開平5−8063号公報)においても、前記同様に、駆動側部材と、従動側部材との対向面の一方にボールを、他方に前記ボールの一部が嵌り込む座ぐり凹部を形成して、前記ボールと前記座ぐり凹部との噛み合いにより、駆動側部材の回転が従動側部材に伝えられて通常の機械の運転がなされるものである。そして、この提案の場合、従動側に過負荷が生じた時には、電磁石の磁気吸引力で従動側部材を駆動側部材から引き離して、前記ボールを座ぐり凹部から離脱されることで、駆動側部材を空転させるようにしている。 Also in Patent Document 2 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-8063), similarly to the above, a counterbore recess in which a ball is fitted on one of the opposed surfaces of the driving side member and the driven side member and a part of the ball is fitted on the other side. , And the rotation of the driving side member is transmitted to the driven side member by the meshing of the ball and the counterbore recess, and the normal machine is operated. In the case of this proposal, when an overload occurs on the driven side, the driven-side member is pulled away from the spot facing recess by pulling the driven-side member away from the driving-side member by the magnetic attractive force of the electromagnet. Is idle.
この場合、過負荷状態を正確に検知する必要があり、電気的手段を利用するために構造が複雑になる上、反応が遅れる等の問題もある。
本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、構造が簡単でありながら、一定以上の過負荷が発生した時には、従動側部材と駆動側部材の対向面に設けたトルク伝達のための係合子と係合凹部による係合状態を瞬時に解除できて、トルク伝達を容易にかつ確実に遮断できる過負荷トルク遮断装置、また逆転による過負荷状態の解除操作も容易に行える過負荷トルク遮断装置を提供するものであり、特には、前記係合子の接触状態での空転による騒音あるいは係合子や係合凹部付近の損傷を発生させずにトルク伝達を遮断できる過負荷トルク遮断装置、さらには、過負荷が発生すると直ちに従動側部材を制動しながらトルク伝達を確実に遮断できる過負荷トルク遮断装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above. Although the structure is simple, when an overload of a certain level or more occurs, the torque transmission provided on the opposing surfaces of the driven member and the driving member is provided. Overload torque shut-off device that can instantly release the engagement state by the joint and the engagement recess, and can easily and reliably shut off torque transmission, and overload torque shut-off device that can also easily release the overload state by reverse rotation In particular, an overload torque interrupting device capable of interrupting torque transmission without causing noise due to idling in the contact state of the engagement element or damage near the engagement element or the engagement recess, The present invention provides an overload torque cutoff device capable of reliably blocking torque transmission while braking the driven member immediately when an overload occurs.
上記の課題を解決する本発明は、同一軸心上に配置された駆動軸と従動軸との継手部に装備する過負荷トルク遮断装置であって、前記駆動軸の端部に固設された駆動側部材と、前記従動軸の端部に軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されて前記駆動側部材に対向して接近、離反可能に設けられた従動側部材と、前記従動側部材を前記駆動側部材との対向側に向かって押圧付勢するバネ手段とを有し、前記駆動側部材と前記従動側部材には、互いの対向面の一方に該対向面より突出する凸状の係合子が、他方に前記係合子が嵌入し得る係合凹部が設けられており、前記係合子と前記係合凹部とは、回転方向の両端が互いに対応した傾斜面をなし、通常時には回転方向前側の前記傾斜面同士がトルク伝達可能な当接係合状態を保持するとともに、従動軸側の過負荷発生時には、前記係合子が前記係合凹部から前記傾斜面に沿って離脱し前記従動側部材を前記バネ手段に抗して軸方向に移動させ前記駆動側部材から離間させ得るように設けられてなる過負荷トルク遮断装置であり、さらに次の構成を備えることを特徴とする。
前記従動側部材の前記駆動側部材との対向側とは反対側には、外周に制動面が形成された制動用のディスクが固定され、前記ディスクの外方には、該ディスクを挟んで対向する制動部分を有する一対の操作ハンドル付き制動子が、従動軸を支持する支持ブラケットに鋏式に回動可能に軸支されるとともに、該両制動子を連結する引張バネ手段により前記ディスク外周の制動面を前記制動部分により挟着可能に設けられてなり、前記ディスクの制動面が前記従動側部材との固定側から漸次拡径した逆テーパをなすとともに、前記制動子の制動部分が前記ディスク外周の制動面の逆テーパに対応した傾斜面をなし、また、前記従動軸上には、前記従動側部材に追従して軸方向に移動可能で、かつ前記従動側部材の前記駆動側部材からの非離間時に、前記両制動子の互いの対向側が当接する位置にあって該両制動子を前記引張バネ手段に抗して非制動状態に保持する制動規制リングが設けられており、従動軸側の過負荷発生により前記従動側部材が前記駆動側部材に対し一定以上離間したとき、前記制動規制リングが前記制動子から外れ、前記制動子の制動部分が前記制動面に対し圧接し制動作用するように設けられている。
The present invention for solving the above-mentioned problems is an overload torque interrupting device provided in a joint portion between a drive shaft and a driven shaft arranged on the same axis, and is fixed to an end portion of the drive shaft. A driven side member, a driven side member that is spline-fitted to an end portion of the driven shaft so as to be slidable in the axial direction, and is provided so as to be close to and away from the driven side member; and the driven side member; Spring means for pressing and urging toward the opposite side of the drive side member, and the drive side member and the driven side member have a convex shape protruding from the opposite surface to one of the opposite surfaces. An engagement recess into which the engagement element can be fitted is provided on the other side, and the engagement element and the engagement recess have inclined surfaces whose opposite ends correspond to each other in the rotation direction. While maintaining the contact engagement state in which the inclined surfaces on the front side can transmit torque, When an overload on the dynamic shaft side occurs, the engaging element is detached from the engaging recess along the inclined surface, and the driven member is moved in the axial direction against the spring means to be separated from the driving member. The overload torque cutoff device is provided so as to be obtained , and further includes the following configuration .
A braking disk having a braking surface formed on the outer periphery is fixed to the opposite side of the driven member to the side facing the driving side member. The disk is opposed to the outside of the disk with the disk interposed therebetween. A pair of brakes with an operating handle having a braking portion is pivotally supported on a support bracket that supports the driven shaft in a pivotal manner, and a tension spring means that connects the brakes to the outer periphery of the disk. A braking surface is provided so as to be sandwiched between the braking portions, and the braking surface of the disc forms a reverse taper that gradually increases in diameter from the fixed side to the driven member, and the braking portion of the braking element is the disc. An inclined surface corresponding to the reverse taper of the outer peripheral braking surface is formed, and the driven shaft is movable in the axial direction following the driven member and from the driving side member of the driven member. When not separated A braking restriction ring is provided at a position where the opposing sides of the two brake elements abut against each other and holds the two brake elements in a non-braking state against the tension spring means. When the driven side member is separated from the driving side member by a certain distance or more, the brake regulating ring is detached from the brake element, and the braking portion of the brake element is pressed against the braking surface to perform a braking action. It is .
前記の過負荷トルク遮断装置によれば、通常の運転時は、軸方向に対向する前記駆動側部材と従動側部材との一方の対向面に設けられた係合子が、他方の対向面に有する係合凹部に嵌入した状態で、該係合子の回転方向両端の傾斜面のうち、回転方向前側の傾斜面がこれに対応する係合凹部の傾斜面に当接して係合状態に保持され、前記駆動側部材の回転が前記係合子を介して従動側部材に伝えられ、該従動側部材が駆動側部材とともに回転する。この時、前記従動側部材は、バネ手段により駆動側部材との対向側に押圧付勢されており、この押圧付勢力によって前記従動側部材が前記駆動側部材に当接した状態に保持されている。 According to the overload torque interrupt device, during normal operation, the engagement element provided on one facing surface of the driving side member and the driven side member facing each other in the axial direction has the other facing surface. Of the inclined surfaces at both ends in the rotation direction of the engagement element, the inclined surface on the front side in the rotation direction is in contact with the inclined surface of the corresponding engagement recess, and is held in the engaged state. The rotation of the driving side member is transmitted to the driven side member via the engagement element, and the driven side member rotates together with the driving side member. At this time, the driven side member is pressed and biased to the side facing the driving side member by a spring means, and the driven side member is held in contact with the driving side member by the pressing biasing force. Yes.
そして、従動軸側で過負荷が生じた時には、前記係合子が回転方向前側の傾斜面の傾斜に沿って離脱するように作用し、その結果、前記従動側部材が前記バネ手段による押圧付勢力に抗して軸方向に移動し、同時に前記係合子が前記係合凹部から離脱する。これにより、前記駆動側部材が従動側部材に対して空転することになってトルク伝達が確実に遮断される。 When an overload occurs on the driven shaft side, the engagement element acts so as to be disengaged along the inclination of the inclined surface on the front side in the rotation direction. As a result, the driven member is pressed by the spring means. The engaging element moves in the axial direction against this, and at the same time, the engaging element is detached from the engaging recess. As a result, the drive-side member is idled with respect to the driven-side member, and torque transmission is reliably interrupted.
本発明の場合は、過負荷発生による前記従動側部材の移動と同時に、前記制動規制リンクが前記一対の制動子から外れることにより、前記両制動子が従動側部材の前記駆動側部材との対向側とは反対側に固定された制動用のディスクに対して制動作用を行い、直ちに従動軸の回転が停止し、くい込み等の過負荷状態の進行が抑止される。In the case of the present invention, simultaneously with the movement of the driven member due to the occurrence of an overload, the brake restricting link is disengaged from the pair of brake elements, so that the two brake elements face the drive side member of the driven member. The braking action is performed on the braking disk fixed on the side opposite to the side, the rotation of the driven shaft is immediately stopped, and the progress of the overload state such as biting is suppressed.
すなわち、通常の運転時においては前記制動子が前記制動規制リングに当接して非制動状態に保持される一方、従動軸側の過負荷発生時には、前記従動側部材が前記駆動側部材に対して離間するのに追従して前記制動規制リングが移動し、前記従動側部材が前記駆動側部材に対し一定以上離間したときに、前記制動規制リングが前記制動子から外れることになり、その結果、前記両制動子の前記制動部分が前記引張バネ手段により前記ディスク外周の制動面に対し挟着するように圧接して前記のように制動作用を果たす。In other words, during normal operation, the brake element abuts against the braking restriction ring and is held in an unbraking state, whereas when an overload occurs on the driven shaft side, the driven side member is in contact with the drive side member. The braking restriction ring moves following the separation, and when the driven side member is separated from the driving side member by a certain distance or more, the braking restriction ring is detached from the braking element. The braking portions of the both brake elements are pressed against the braking surface on the outer periphery of the disk by the tension spring means to perform the braking action as described above.
しかも、前記制動用のディスクの制動面が前記従動側部材との固定側から漸次拡径した逆テーパをなすとともに、前記制動子において前記制動面に対して圧接する制動部分が前記ディスク外周の制動面の逆テーパに対応した傾斜をなしているため、前記のディスクに対する制動子の圧接による制動作用によって、前記従動側部材を前記駆動側部材から引き離す方向に変位させるように作用する。その結果、前記駆動側部材の回転が継続していても、前記従動側部材と駆動側部材の一方に有する前記係合子がこれと対向する前記対向面に当接したり、前記係合凹部に対し出入することなく空転することになり、そのため、前記係合子の接触状態での空転による騒音を発生することなくトルク伝達を遮断でき、また、前記係合子や係合凹部付近の損傷を防止できることにもなる。
In addition, the braking surface of the braking disk forms a reverse taper that gradually increases in diameter from the side fixed to the driven member, and the braking portion that presses against the braking surface of the brake element is a brake on the outer periphery of the disk. Since the surface has an inclination corresponding to the reverse taper, the driven member is displaced in the direction of pulling away from the driving member by the braking action by the press contact of the brake against the disk . As a result, even if the rotation of the driving side member continues, the engaging element on one of the driven side member and the driving side member abuts against the facing surface facing the engaging member or against the engaging recess. Therefore, the torque transmission can be interrupted without generating noise due to idling in the contact state of the engagement element, and damage to the vicinity of the engagement element or the engagement recess can be prevented. Also become.
そして、制動作用を解除するときは、前記操作ハンドルを持って前記両制動子を開けばよく、これにより、前記従動側部材が前記バネ手段の押圧付勢力により駆動側部材との対向側に移動するのに追従して前記制動規制リングも移動し、元の制動規制状態に戻すことができる。Then, when releasing the braking action, it is only necessary to open the two brake elements by holding the operation handle, whereby the driven side member moves to the side opposite to the driving side member by the pressing biasing force of the spring means. Following this, the brake restriction ring also moves and can be returned to the original brake restriction state.
前記の過負荷トルク遮断装置において、前記係合子と前記係合凹部の回転方向両端の前記傾斜面は、回転方向に対し直角の面に対する傾斜角を異にし、正転時に当接係合する傾斜面の前記傾斜角が、逆転時に当接係合する傾斜面の前記傾斜角よりも大きく設定されてなるものが好ましい。これにより、正転時と逆転時で異なった大きさのトルク伝達が可能になり、特に逆転時のほうが大きなトルクを伝達できる。そのため、従動軸側の過負荷発生により、前記のようにトルク伝達を遮断した後、逆転により、従動軸側のくい込み等による過負荷状態の原因を容易に解除することができる。In the overload torque shut-off device, the inclined surfaces at both ends in the rotation direction of the engagement element and the engagement recess have different inclination angles with respect to a plane perpendicular to the rotation direction, and are in contact with and engaged during forward rotation. It is preferable that the inclination angle of the surface is set to be larger than the inclination angle of the inclined surface that contacts and engages during reverse rotation. As a result, it is possible to transmit torques of different magnitudes during forward rotation and reverse rotation, and in particular, a larger torque can be transmitted during reverse rotation. Therefore, after the torque transmission is interrupted as described above due to the occurrence of an overload on the driven shaft side, the cause of the overload state due to the biting on the driven shaft side can be easily canceled by reverse rotation.
本発明の過負荷トルク遮断装置によれば、比較的簡単な構造でありながら、従動軸側の一定以上の過負荷が発生した時は、従動側部材と駆動側部材との対向面に設けたトルク伝達のための係合子と係合凹部による係合状態を瞬時に解除できて、トルク伝達を容易にかつ確実に遮断できる。また、前記係合子と係合凹部の回転方向両端の傾斜側面の傾斜角を逆転時のほうが大きなトルクを伝達できるように設定することにより、逆転による過負荷状態の解除操作も容易に行える。 According to the overload torque interrupting device of the present invention, when an overload exceeding a certain level on the driven shaft side occurs, it is provided on the facing surface of the driven side member and the driving side member, although the structure is relatively simple. The engagement state between the engagement element for torque transmission and the engagement recess can be instantaneously released, and torque transmission can be easily and reliably interrupted. Further, by setting the inclination angles of the inclined side surfaces at both ends in the rotational direction of the engagement element and the engagement recess so that a larger torque can be transmitted during the reverse rotation, the overload state can be easily released by the reverse rotation.
本発明の場合は、前記の過負荷トルク遮断装置において、前記従動側部材が前記駆動側部材から一定以上離間したときに該従動側部材を制動する制動子が設けられていることにより、トルク伝達の遮断と同時に直ちに過負荷状態の従動側部材の回転を制止でき、過負荷状態の進行を抑えることができ、ひいては過負荷状態に起因する回転機の損傷や損害を抑制することができる。
For the present invention, in the overload torque shutoff device, by brake shoe for braking the the follower Dogawa member is provided when the driven member is spaced a predetermined or more from the drive-side member, torque transmission Immediately after shutting off, the rotation of the driven member in the overloaded state can be stopped, the progress of the overloaded state can be suppressed, and the damage and damage to the rotating machine due to the overloaded state can be suppressed.
特に、前記制動作用により前記従動側部材を前記駆動側部材からさらに離間させるようにした場合は、過負荷発生時には、前記前記従動側部材を駆動側部材から確実に離間させることができ、前記係合子の接触状態での空転による騒音あるいは係合子や係合凹部付近の損傷を発生させずにトルク伝達を遮断できることになる。 In particular, when the driven member is further separated from the driving member by the braking action, the driven member can be reliably separated from the driving member when an overload occurs. Torque transmission can be interrupted without causing noise due to idling in the contact state of the joint or damage in the vicinity of the engagement element or the engagement recess.
次に、本発明の実施形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
図1は通常のトルク伝達可能な状態の縦断面図、図2は過負荷発生により従動側部材が駆動側部材から離間した状態の縦断面図、図3は駆動側部材の従動側部材との対向面側からの正面図、図4は駆動側部材の一部を断面した平面図、図5は従動側部材の駆動側部材との対向面側からの正面図、図6は駆動側部材の一部を断面した平面図、図7は前記従動側部材の制動用ディスク側からの正面図、図8は制動子部分を示す正面図、図9は係合子と係合凹部の部分の拡大断面説明図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which normal torque can be transmitted, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state in which the driven member is separated from the driving member due to the occurrence of an overload, and FIG. FIG. 4 is a plan view of a part of the drive side member, FIG. 5 is a front view from the side of the driven side member facing the drive side member, and FIG. 6 is a view of the drive side member. FIG. 7 is a front view from the braking disk side of the driven member, FIG. 8 is a front view showing the brake element, and FIG. 9 is an enlarged cross section of the engagement element and the engagement recess. It is explanatory drawing.
図において、1はモーター等の駆動源に連結された駆動軸で、支持ブラケット3にメタル軸受3aを介して支承されている。2は前記駆動軸1と同一軸心上に直列に配置された出力側の従動軸であり、前記支持ブラケット3と対向して配設された支持ブラケット4にメタル軸受4a介して支承されている。前記両支持ブラケット3,4は四隅部の締結用穴3b、4bの部分でボルト等の締結部材(図示省略)により一定の間隔を保持するように連結され、機台等(図示せず)の上に設置され、両支持ブラケット3,4間に下記のように過負荷トルク遮断装置が構成される。
In the figure,
10は前記駆動軸1の端部にキーにより固定された円盤状の駆動側部材であり、20は前記従動軸2の端部のスプライン軸部2aに軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されて従動軸2とともに回転する前記同様の円盤状の従動側部材で、前記駆動側部材10に対向して接近、離反可能に設けられている。5は前記従動側部材20と前記支持ブラケット4との間で従動軸2の部分の外周に配されたスプリング等のバネ手段であり、前記従動側部材20を前記駆動側部材10との対向側に押圧付勢するように設けられている。図の場合、前記バネ手段5と前記従動側部材20との間には、従動軸2に軸方向に変位可能に遊嵌された間隔保持用のカラー6及び後述する制動規制リング7が介設されている。
前記駆動側部材10と前記従動側部材20には、互いの対向面11と21の一方、例えば図のように駆動側部材10の対向面11には、外周縁の近傍において該対向面11より突出するトルク伝達用の凸状の係合子12が、駆動軸1を中心とする同心円上における等角度間隔の複数個所(図の場合は3個所)に設けられている。前記係合子12は、前記駆動軸1を中心とする半径方向の内外両側面が円弧状をなすとともに、回転方向に沿う断面において台形状をなすように、前記回転方向の両端面が中央部と同幅のままの半径方向に幅をもつ面による傾斜面12a,12bをなしている。図中のG及びHは前記両端の傾斜面12a,12bの回転方向に対し直角の半径方向の面(前記対向面11とは直角の面)に対する傾斜角を示す。前記係合子12は、耐久性の点から比較的硬くて強度のある材料により形成される。13は前記係合子12の取付ネジを示す。
The driving-
他方、前記従動側部材20の対向面21には、外周縁近傍において従動軸2を中心とする等角度間隔の前記係合子12と対応する複数個所(図の場合は3個所)に、前記係合子12が出入可能に嵌入し得る係合凹部22が形成されている。前記係合凹部22は、前記係合子12に対応して、前記従動軸2を中心とする半径方向の内外両側面が円弧状をなすとともに、回転方向に沿う断面において前記係合子12より寸法的に僅かに大きい台形状をなすように、前記回転方向の両端面が半径方向に幅をもつ面による傾斜面22a,22bをなしている。図中のG’及びH’は前記傾斜面22a,22bの回転方向に対し直角の半径方向の面(前記対向面21とは直角の面)に対する傾斜角を示し、前記係合子12の傾斜角G及びHと対応している。したがって、係合子12が係合凹部22に嵌入した状態での駆動側部材10の回転により、回転方向前側の前記傾斜面12a又は12bと、前記傾斜面22a又は22bとが、面接触状態で当接し係合するようになっている。
On the other hand, the
前記係合子12及び係合凹部22の回転方向両端の傾斜面12a,12b及び22a,22bの前記傾斜角G,H及びG’,H’は、通常時は駆動側部材10の回転によるトルク伝達可能な当接係合状態を保持し、また従動軸2の側で過負荷が発生した時は、前記係合子12が前記係合凹部22から前記傾斜面22a,22bに沿って離脱して、前記従動側部材20を、前記バネ手段5及び後述する磁石の磁気着力に抗して軸方向に移動させ前記駆動側部材10から離間させ得るように設定されている。
The inclined angles G, H and G ′, H ′ of the
前記傾斜角G,H及びG’,H’は、過負荷として設定するトルクリミット等に応じて適宜設定できるが、前記傾斜角が大きくなるほど伝達するトルクが小さくなり、また前記傾斜角が小さくなるほど、過負荷発生時に前記係合子12が係合凹部22から抜脱し難くなり、過負荷トルクが大きくなる。そのため、前記の傾斜角G,H及びG’,H’は、10°〜45°の範囲に設定するのがより好ましい。特には、前記係合子12及び前記係合凹部22の回転方向両端の前記傾斜面12a,12b及び22a,22bは、前記対向面11及び21とは直角の面に対する傾斜角G,H及びG’,H’を異にし、正転時に当接係合する傾斜面12a及び22aの傾斜角G及びG’が、逆転時に当接係合する傾斜面12b及び22bの傾斜角H及びH’よりも大きく、例えば5°程度大きく設定しておくのが、逆転時のほうが伝達可能なトルクが大きくなり、逆転により過負荷状態を解除する上で好ましい。
The tilt angles G and H and G ′ and H ′ can be set as appropriate according to a torque limit set as an overload. However, the greater the tilt angle, the smaller the transmitted torque, and the smaller the tilt angle. When the overload occurs, it becomes difficult for the engaging
また、図示する実施例の場合、前記駆動側部材10と前記従動側部材20には、前記係合凹部22に対する前記係合子12の嵌入状態における前記両対向面11及び21の対応位置の一方に磁石8、他方に該磁石8が磁気着可能な磁性材料よりなる磁気着部9が設けられている。これにより、前記前記係合凹部22に対する前記係合子12の嵌入状態をより安定性よく保持できるようになっている。図の場合、従動側部材20に磁石8が、前記駆動側部材10に磁気着部9が設けられている。前記磁石8と磁気着部9とは、前記対向面の1個所に設けるだけであってもよいが、実施上は、前記対向面11,21の前記係合凹部22より内方の周方向等角度間隔位置の複数個所、例えば図のように180°相対向位置の2個所に設けておくのが望ましい。もちろん、前記バネ手段5の押圧付勢力によっては、前記磁石8及び磁気着部9は必ずしも必要ではなく、これを省略して実施することができる。
Further, in the case of the illustrated embodiment, the driving
前記の従動側部材20の前記駆動側部材10との対向側とは反対側には、筒状をなす外周に制動面24を有する制動用のディスク23が締め付けネジ25等により固定されるとともに、該ディスク23の外方には、前記ディスク23外周の前記制動面24に対して圧接可能な制動部分41を有する制動子40が設けられており、過負荷発生により前記従動側部材20が前記駆動側部材10に対して一定以上離間したときに、前記従動側部材20を制動できるように構成されている。
On the opposite side of the driven
特には、図示する実施例のように、前記制動用のディスク23の外方には該ディスク23を挟んで対向する円弧状の制動部分41,41を有する一対の操作ハンドル付き制動子40,40が、前記従動軸2を支持する支持ブラケット4に鋏式に回動可能に軸支されるとともに、両制動子40,40を連結する引張バネ手段42により、前記両制動部分41,41が前記ディスク23外周の制動面24を挟着可能に設けられている。43,43は軸支部を示し、44,44は操作ハンドル部分を示している。
In particular, as in the illustrated embodiment, a pair of operation with
前記両制動子40,40は、通常のトルク伝達時には、図1のように両者の対向側に突設して設けられた係合突起45,45が、前記従動軸2上において前記従動側部材20に追従して軸方向に移動可能に設けられた制動規制リング7の外周に当接することにより、前記引張バネ手段42に抗して前記制動部分41,41が前記制動面24に対して隙間を保有する非制動状態に保持され、また、従動側の過負荷発生により、前記従動側部材20が前記駆動側部材10から一定以上離間したとき、これに追従して前記制動規制リング7が移動し前記係合突起45,45から外れることにより、前記両制動子40,40が前記引張バネ手段42の引張力で相互の対向側に引き寄せられて、前記制動部分41,41が前記制動面24に対し圧接し制動作用を行うように構成されている。
When the normal torque is transmitted, both the
したがって、前記制動規制リング7は、前記係合子12と係合凹部22に嵌入している通常のトルク伝達時、つまり前記従動側部材20の駆動側部材10からの非離間時には、前記両制動子40,40の対向側の前記係合突起45,45に当接する位置にあり、従動側の過負荷発生により前記係合子12が係合凹部22から離脱したときに、前記係合突起45,45の位置から外れるように前記従動側部材20との間隔寸法が設定され、該間隔寸法を前記カラー6にて保持するように構成されている。前記制動規制リング7を前記カラー6と一体に形成しておく場合もある。
Therefore, the
また、前記制動用のディスク23の制動面24は、前記従動側部材20との固定側から漸次拡径した逆テーパをなすとともに、前記制動子40,40において前記制動面34に対して圧接する制動部分41,41が前記ディスク外周の制動面24の逆テーパに対応した傾斜面をなしており、制動作用によって、同時に前記従動側部材20を前記駆動側部材10から離間させる方向に変位移動させる働きをなすように構成されている。
Further, the
なお、前記ディスク23の制動面24及び前記制動子40の制動部分41は、通常、摩擦耐久性のよい制動用ライニング材26,46が貼着されて形成される。また、前記支持ブラケット4における前記両制動子40,40の外方部(図1の上下部)には、他方の支持ブラケット4の側に向かって延び、かつ端部が内方に向かって鉤形状に屈曲した形状のガイド部47、47が突設されており、該ガイド部47,47の内側に前記両制動子40,40が保持されて、制動作用時の横振れ等が規制されて安定性よく支持できるようになっている。
The
また、前記の実施例において、従動側部材20を駆動側部材10との対向側に押圧するバネ手段5の弾性力、制動作用のためのバネ手段42の弾性力等については、用途に応じて伝達するトルクの大きさ、トルクリミットの大きさ等に応じて適宜設定される。
In the above-described embodiment, the elastic force of the spring means 5 that presses the driven
上記した構成のトルク遮断装置によれば、通常の運転時においては、軸方向に対向する前記駆動側部材10と従動側部材20との一方の対向面11に設けられた係合子12が、他方の対向面21に有する係合凹部22に嵌入した状態で、該係合子12の回転方向両端の傾斜面12a,12bのうち、回転方向前側の傾斜面12aがこれに対応する係合凹部22の傾斜面22aに当接して係合状態に保持され、前記駆動側部材10の回転が前記係合子12を介して従動側部材20に伝えられ、該従動側部材20が駆動側部材10とともに回転する。この時、前記従動側部材20は、バネ手段5により駆動側部材10との対向側に押圧付勢され、さらに前記両対向面11,21の一方に設けられた磁石8の磁気着力により前記従動側部材20が前記駆動側部材10に引き寄せられて当接した状態に保持されている。またこのとき、前記制動子40,40は、前記係合突起45,45が制動規制リング7の外周に当接して、引用バネ手段42に抗して非制動状態に保持されており、前記トルク伝達が正常になされる。
According to the torque interrupt device having the above-described configuration, during normal operation, the
そして、被加工物に対する工具のくい込みあるいは故障等により、従動軸2側において過負荷が生じた時には、前記駆動側部材10に有する係合子12が回転方向前側の前記傾斜面12a,22aの傾斜に沿って前記係合凹部22に対して離脱するように作用し、その結果、前記従動側部材20が前記磁石8による磁気着力及び前記バネ手段5による押圧付勢力に抗して前記駆動側部材10から離間する方向に移動し、同時に、前記係合子12が前記係合凹部22から離脱する。これにより、前記駆動側部材10が従動側部材20に対して空転することになってトルク伝達が遮断される。
When an overload occurs on the driven
しかも、前記従動側部材20に追従して移動する制動規制リング7が、前記係合子12の前記係合凹部22からの離脱と略同時に、前記制動子40,40の係合突起45,45から外れて、前記制動子40,40が両者を連結している引張バネ手段42の付勢力により制動作用を行い、該制動子40,40の制動部分41,41が前記従動側部材20に固定された制動用ディスク23の制動面24に対し圧接する。これにより、直ちに前記従動側部材20の回転が制止され、過負荷状態の原因となるくい込み等が進行するのを抑えることができる。
Moreover, the
特に、前記ディスク23の制動面24と、前記制動子40,40の制動部分41,41が、図のような逆テーパによる傾斜面をなしていると、前記の制動作用によって、前記従動側部材20が前記駆動側部材10からさらに離れる方向に変位させられることで、前記従動側部材20が前記駆動側部材10から充分に引き離されることになり、トルク遮断を確実になすことができる。
In particular, if the
そのため、前記駆動側部材10の回転が継続していても、前記係合子12がこれと対向する前記対向面21に当接したり、前記係合凹部22に対し出入することなく空転することになり、そのため、前記係合子12の接触状態での空転による騒音を発生することなくトルク伝達を遮断でき、また、前記係合子12や係合凹部22付近の損傷を防止できることにもなる。
Therefore, even if the driving
そして、前記のようにトルク伝達を遮断し運転を一端停止した後、制動作用を解除するときは、図2のように、前記制動子40,40の係合突起41,41から外れた前記制動規制リング7が該係合突起41,41に係合して移動が規制されているので、前記制動子40,40の操作ハンドル44,44を持って前記引張バネ手段42に抗して前記両制動子40,40を開けばよく、これにより、前記従動側部材20が前記バネ手段5により前記駆動側部材10との対向側に移動するのに追従して前記制動規制リング7も移動し、元の非制動状態に戻すことができる。また、前記係合子12が係合凹部22に嵌入し、トルク伝達可能な状態にする。
Then, when the braking action is released after the torque transmission is cut off and the operation is stopped once as described above, the braking which is disengaged from the engaging
この状態で、例えば駆動側部材10を逆転させて前記のくい込み等の過負荷状態の原因を解除するもので、この際、逆転時のほうが大きなトルクを伝達できるようになっていると、前記解除作用も容易に行える。
In this state, for example, the drive-
なお、上記した実施例においては、前記係合子を前記駆動側部材に、前記係合凹部を前記従動側部材に設けた場合を示したが、これとは逆に、前記従動側部材に前記同様の係合子を、前記駆動側部材に前記係合凹部を設けて実施することもできる。また、前記磁石と前記磁気着部についても、図示する実施例とは逆に、前記駆動側部材に前記磁石を、前記従動側部材に前記磁気着部を設けて実施することができる。 In the above-described embodiment, the case where the engaging element is provided in the driving side member and the engaging concave portion is provided in the driven side member is shown, but conversely, the same is applied to the driven side member. The engaging member can be implemented by providing the engaging recess in the driving side member. Also, the magnet and the magnetic attachment part can be implemented by providing the magnet on the driving member and the magnetic attachment part on the driven member, contrary to the illustrated embodiment.
本発明は、各種回転機へ回転力を伝達するための駆動軸と従動軸との継手部に装備するトルク・リミッターとして好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used as a torque limiter provided in a joint portion between a drive shaft and a driven shaft for transmitting rotational force to various rotating machines.
1…駆動軸、2…従動軸、3,4…支持ブラケット、3a,4a…メタル軸受、5…バネ手段、6…カラー、7…制動規制リング、8…磁石、9…磁気着部、10…駆動側部材、11…対向面、12…係合子、12a,12b…回転方向両端の傾斜面、13…取付ネジ、20…従動側部材、21…対向面、22…係合凹部、22a,22b…回転方向両端の傾斜面、23…制動用のディスク、24…制動面、26…制動用ライニング材、40…制動子、41…制動部分、42…引張バネ手段、43…軸支部、44…操作ハンドル部分、45…係合突起、46…制動用ライニング材、47…ガイド部、G,H,G’,H’…傾斜角。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記駆動軸の端部に固設された駆動側部材と、前記従動軸の端部に軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されて前記駆動側部材に対向して接近、離反可能に設けられた従動側部材と、前記従動側部材を前記駆動側部材との対向側に向かって押圧付勢するバネ手段とを有し、
前記駆動側部材と前記従動側部材には、互いの対向面の一方に該対向面より突出する凸状の係合子が、他方に前記係合子が嵌入し得る係合凹部が設けられており、前記係合子と前記係合凹部とは、回転方向の両端面が互いに対応した傾斜面をなし、通常時には回転方向前側の前記傾斜面同士がトルク伝達可能な当接係合状態を保持するとともに、従動軸側の過負荷発生時には、前記係合子が前記係合凹部から前記傾斜面に沿って離脱し前記従動側部材を前記バネ手段に抗して軸方向に移動させ前記駆動側部材から離間させ得るように設けられてなる過負荷トルク遮断装置において、
前記従動側部材の前記駆動側部材との対向側とは反対側には、外周に制動面が形成された制動用のディスクが固定され、前記ディスクの外方には、該ディスクを挟んで対向して制動部分を有する一対の操作ハンドル付き制動子が、従動軸を支持する支持ブラケットに鋏式に回動可能に軸支されるとともに、該両制動子を連結する引張バネ手段により前記ディスク外周の制動面を前記制動部分により挟着可能に設けられてなり、
前記ディスクの制動面が前記従動側部材との固定側から漸次拡径した逆テーパをなすとともに、前記制動子の制動部分が前記ディスク外周の制動面の逆テーパに対応した傾斜面をなし、
また、前記従動軸上には、前記従動側部材に追従して軸方向に移動可能で、かつ前記従動側部材の前記駆動側部材からの非離間時に、前記両制動子の互いの対向側が当接する位置にあって該両制動子を前記引張バネ手段に抗して非制動状態に保持する制動規制リングが設けられており、従動軸側の過負荷発生により前記従動側部材が前記駆動側部材に対し一定以上離間したとき、前記制動規制リングが前記制動子から外れ、前記制動子の制動部分が前記制動面に対し圧接し制動作用するように設けられてなることを特徴とする過負荷トルク遮断装置。 An overload torque interrupting device provided in a joint portion between a drive shaft and a driven shaft arranged on the same axis,
A drive-side member fixed to the end of the drive shaft and a spline fit slidably in the axial direction to the end of the driven shaft so as to be close to and away from the drive-side member. A driven member, and spring means for pressing and urging the driven member toward the driving member.
The drive side member and the driven side member are provided with a convex engagement element projecting from the opposing surface on one of the opposing surfaces, and an engagement concave part into which the engagement element can be fitted on the other. The engaging element and the engaging recess have inclined surfaces in which both end surfaces in the rotation direction correspond to each other, and normally hold the contact engagement state in which the inclined surfaces on the front side in the rotation direction can transmit torque. When overload occurs on the driven shaft side, the engaging element is detached from the engaging recess along the inclined surface, and the driven member is moved in the axial direction against the spring means to be separated from the driving member. In the overload torque cutoff device provided to obtain ,
A braking disk having a braking surface formed on the outer periphery is fixed to the opposite side of the driven member to the side facing the driving side member. The disk is opposed to the outside of the disk with the disk interposed therebetween. A pair of brakes with an operating handle having a braking portion is pivotally supported on a support bracket that supports the driven shaft so as to be pivotable in a vertical manner, and the outer circumference of the disc is connected by a tension spring means that connects the brakes. The braking surface is provided so as to be sandwiched between the braking portions,
The brake surface of the disk forms a reverse taper that gradually increases in diameter from the side fixed to the driven member, and the brake portion of the brake element forms an inclined surface corresponding to the reverse taper of the brake surface on the outer periphery of the disk,
In addition, on the driven shaft, the opposing sides of the two brake elements abut each other when the driven member can move in the axial direction following the driven member, and the driven member is not separated from the driving member. There is provided a brake regulating ring which is in a contact position and holds both brake elements in an unbraking state against the tension spring means, and the driven side member is driven by the drive side member when an overload is generated on the driven shaft side. Overload torque , wherein the brake restricting ring is disengaged from the brake element and the braking portion of the brake element is pressed against the braking surface to perform a braking action when separated from the brake element by a certain distance or more. Shut-off device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006209163A JP4377397B2 (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Overload torque cutoff device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006209163A JP4377397B2 (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Overload torque cutoff device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008032193A JP2008032193A (en) | 2008-02-14 |
JP4377397B2 true JP4377397B2 (en) | 2009-12-02 |
Family
ID=39121829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006209163A Expired - Fee Related JP4377397B2 (en) | 2006-07-31 | 2006-07-31 | Overload torque cutoff device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4377397B2 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5070410B2 (en) * | 2008-05-27 | 2012-11-14 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Clutch device |
US10094426B2 (en) * | 2013-06-27 | 2018-10-09 | Saint-Gobain Performance Plastics Rencol Limited | Tolerance ring with divided torque slip |
CN105569562B (en) * | 2016-02-25 | 2017-10-17 | 西南石油大学 | A kind of torque overload protects instrument |
JP2017195865A (en) * | 2016-04-30 | 2017-11-02 | みのる産業株式会社 | One-way power transmission device of working machine |
JP6318207B2 (en) * | 2016-09-13 | 2018-04-25 | オリジン電気株式会社 | Torque limiter and method of manufacturing torque limiter |
JP6293332B1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-03-14 | オリジン電気株式会社 | Torque limiter |
CN109690105A (en) * | 2016-09-13 | 2019-04-26 | 欧利生电气株式会社 | Torque limiter |
JP6349004B1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-06-27 | オリジン電気株式会社 | Torque limiter |
CN107489381B (en) * | 2017-09-28 | 2023-06-06 | 山西风雷钻具有限公司 | Overload-proof screw drilling tool |
JP6725790B2 (en) * | 2020-02-14 | 2020-07-22 | みのる産業株式会社 | One-way power transmission device for work machine |
CN111878521B (en) * | 2020-05-23 | 2021-10-29 | 宜兴市信拓智能装备制造有限公司 | Hydraulic loading type synchronous belt pulley transmission overload protection and alarm device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5613026U (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-04 | ||
JPH0138346Y2 (en) * | 1980-09-30 | 1989-11-16 | ||
JP2535789Y2 (en) * | 1991-04-24 | 1997-05-14 | 小倉クラッチ株式会社 | Torque limiter |
JPH058063U (en) * | 1991-07-18 | 1993-02-02 | 株式会社オートガードジヤパン | Torque limiter |
JP2000346099A (en) * | 1999-03-29 | 2000-12-12 | Ntn Corp | Power transmission mechanism |
JP2002327779A (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Brake for driving machine |
JP2003004064A (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Paramount Bed Co Ltd | Overload released mechanism in bed or the like |
-
2006
- 2006-07-31 JP JP2006209163A patent/JP4377397B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008032193A (en) | 2008-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4377397B2 (en) | Overload torque cutoff device | |
JP6388351B2 (en) | Power transmission device | |
JP6535346B2 (en) | Power transmission | |
JP3723872B2 (en) | Clutch / brake assembly | |
JP6603143B2 (en) | Power transmission device | |
JP2017155883A (en) | Power transmission device | |
WO2016143370A1 (en) | Clutch device | |
JP6655430B2 (en) | Power transmission device | |
WO2011049109A1 (en) | Clutch device for motorcycle | |
WO2012176573A1 (en) | Power transmission device and compressor equipped with power transmission device | |
JP4273595B2 (en) | Power transmission device | |
JP6903020B2 (en) | Power transmission device | |
US4226312A (en) | Clutch and brake mechanism | |
US5501310A (en) | Motorcycle clutch device | |
WO2020116508A1 (en) | Power transmission device | |
JP4520961B2 (en) | Motorcycle clutch device | |
US4290512A (en) | Clutch and brake mechanism | |
WO2018061626A1 (en) | Motorcycle clutch device | |
US9744659B2 (en) | Material processing device and method | |
JP7461782B2 (en) | Clutch device | |
JPS6034828Y2 (en) | Clutch brake device | |
US6460672B1 (en) | Safety device for torque limiter | |
WO2018061639A1 (en) | Motorcycle clutch device | |
JP2007239871A (en) | Coupling | |
JP2008291937A (en) | Clutch device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090407 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090603 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090818 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090910 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150918 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |