JPH01316558A

JPH01316558A - トルク伝達制限装置

Info

Publication number: JPH01316558A
Application number: JP14938188A
Authority: JP
Inventors: Terunobu Suzuki; 鈴木　照伸
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1989-12-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は過大トルクの伝達を防止するトルク伝達制限
袋ＲＫ関するものである。

〔従来の技術〕

重量物の移動や持上用の装置には安全上過負荷防止用ト
ルクリミッタとして伝達トルクの大きさを制限するトル
ク伝達制限装置が用いられている。

第３図は従来のトルク伝達制限装置の断面図であり１図
において、（１）は外歯スプライン軸、（２）はこの外
歯スプライン軸（１）に軸方向に摺動自在に噛合された
内歯付摩擦板、（３）け内歯スプライン軸。

＋４）はこの内歯スプライン軸（３）に軸方向に摺動自
在に噛合され、かつ上記内歯付摩擦板（２）とそれぞれ
の摩擦面が接触するように配役された外歯付摩擦板、（
５）は上記内歯付摩擦板（２）と外歯付摩擦板（４）を
圧接する皿ばね、ＣＧ）はこの皿ばね（５）の付勢ばね
力を調整するための上記外歯スプライン１ｌＩＩ［１）
に螺合したナツト、（７）はストッパーである。

次に動作について説明する。外歯スプライン軸（１）ト
内歯スプライン軸（３）のいずれかから他方への回転に
伴うトルクの伝達は皿ばね（５）により圧接さ　　　　
□れて発生する内歯付摩擦板（２）と外歯付摩擦板（４
）との間の摩擦面に働く摩擦力により伝達される。それ
ゆえに、ナツト（６）を調整して上記面ばね（５）Ｋよ
り上記内歯付摩擦板（２）と外歯付摩擦板（４）間の接
触圧を適切に設定することにより伝達可能トルクの上限
値がこの伝達トルクの制限値として設定され。

定常トルクの場合には正常に伝達され、上記設定された
制限値を超える過大トルクが作用し念場合には上記摩擦
板１２）、　＋４１間で滑りを発生させて上記過大トル
クの伝達を上記制限された上限値以内に制限する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のトルク伝達制限装置は以上のように構成されてい
るので、内歯付摩擦板（２）と外歯付摩擦板（４）との
接触圧が皿ばね（５）のばね圧により一義的に設定され
、伝達トルクの制限値である伝達可能トルクの上限値を
超え念過大なトルクが作用している間、上記摩擦板１２
）、　＋４１の接触面間において連続して滑り続ける念
めに発生した摩擦熱により昇温してその摩擦係数が変化
し、上記伝達可能トルクの上限値が変動するという問題
点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので過大トルクが連続して作用しても、伝達トルク
を制限値以内に保持することができるトルク伝達制限装
置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るトルク伝達制限装置は第１および第２の
回転−と１弾性体が及ぼす押圧力による摩擦力に応じて
伝達するトルクの上限値が変化する摩擦機Ｗ、＝、　　
この摩擦機構を介して上記＠１の回転軸側と連結され、
一端が上記第２の回転軸と対向すると共に他端が上記弾
性体と係合する第１のトルク伝達手段布、この第１のト
ルク伝達手段と上記第２の回転軸間に配され、この間で
トルクを伝達すると共にこのトルクの増加に応じて上記
摩擦機構に及ぼす押圧力を減少させ、この摩擦機構が伝
達するトルクの上限値を減少させるように上記第１のト
ルク伝達手段をｓｆ＃ｈさせる第２のトルク伝達手段と
を備えたものでちる。

〔作用〕

この発明においては２弾性体が及ぼす押圧力による摩擦
力に応じて摩擦機構の伝達可能トルクの上限値が定まり
、この伝達可能トルクの範囲で上記摩擦機構は第１の回
転軸と第１のトルク伝達手段間でトルクを伝達し、この
第１のトルク伝達手段と第２の回転軸間に配された第２
のトルク伝達手段が、この間でトルクを伝達すると共に
このトルクの増加に応じて上記第１のトルク伝達手段を
移動させ、この第１のトルク伝達手段の移動により上記
摩擦機構を押圧する弾性体の押圧力を減少させ、上記摩
擦機構が伝達するトルクの上限値を減少する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を第１図、第２図により説明す
る。なお従来のものと同一符号で表わしたものは従来例
のそれと同一、もしくは従来例のそれだ相当するものを
示す。

第１図はこの発明の一実施例であるトルク伝達制限装置
の断面図であり１図において（８）は＠１０回転軸とし
ての外歯スプライン軸、（９）は第１のトルク伝達手段
としての内歯スプライン軸であり。

上記外歯スプライン軸（８）に空間を設けて同心状に配
されている。上記外歯スプライン軸（８）にはドーナツ
状の内周に内歯を有する内歯付摩擦板（２）が。

上記内歯スプライン４１１０）　Ｋは外周に外歯を有す
る外歯付摩擦板（４）がそれぞれ軸方向に摺動自在忙噛
合されており、上記摩擦板＋２１．　＋４１のそれぞれ
の摩擦面が他方と接触するように交互に配設されて摩擦
機構（４８）を構成している。、１１は第２の回転軸と
してのフランジ軸であり、この７ランジ軸醐の７ランク
面（１０ａ）が上記内歯スプライン軸（９）の−方のｍ
端面（９ａ）　に対向している。ａｎはこの内歯スプラ
イン軸（９）の他端面（９ｂ）および上記摩擦機構（４
ａ）の一端部に係合したスペーサ、（５）は弾性体とし
ての皿ばねであり、上記スペーサＩを介して上記摩擦機
構（４日）および内歯スプライン軸（９）を上記７ラン
ジ軸（１１の７ランク面（ｔｏａ）＠に抑圧している。

ａりは上記面ばね（５）のばねストッパーであり、上記
フランジ軸α・に形成された円筒部（１ａｂ）に螺合さ
れている。

０は上記フランジ軸（ＩＯのフランジ軸（１０ａ）と上
記摩擦機構（４ａ）の他端部間に配設されたスラスト軸
受である。上記摩擦機構（４ａ）は上記のごと（上記ス
ペーサａＯを介して皿ばね（５）により押圧されており
、上記内歯性および外歯付摩擦板＋２＋、　＋４＋間の
櫻触圧は上記ばねストッパー１３により任意に設定され
る。なお、上記摩擦機構（４ａ）の両端部は上記内歯ス
プライン軸（９）と噛合された外歯付摩擦板（４）がそ
れぞれ配されて形成されており、その一方の端部は上記
スペーサσＤが、他端部は上記スラスト軸受０と接して
いる。

上記内歯スプライン軸（９）の軸端（９ａ）およびこの
軸１（９ａ）　　に当接するフランジ軸（ＩＯのフラン
ジ面（１０ａ　）には、これ等＋９）、　Ｑｌ）の軸芯
を中心とした同一円周上の対応する面に、それぞれ頂角
が略直角の円錐面を有するくぼみ部（９ｃ）　、　（Ｉ
ｎｃ）が少くとも３組以上軸対称にバランス良く形成さ
れ、この対をなすくぼみ部（９ｃ）、　（１ｏｃ）によ
り形成される空間部には第２のトルク伝達手段としての
ボールα４が上記空間部の円錐面ば内接するように挿入
配設されている。

以下、この実施例の動作について説明する。第１図にお
いて２回転を伝達するトルクが第１の回転軸としての外
歯スプライン軸（８）から摩擦機構（４ａ）をｔｊＩｆ
成する内歯付摩擦板１２）および外歯付摩擦板（４）、
第１のトルク伝達手段である内歯スプライン軸（９）、
￥Ｊ２のトルク伝達手段であるボール０４等を介して溝
２の回転軸止してのフランジ＠（１Ｇへ伝達されるもの
と仮定する。

上記内歯性および外歯付摩擦板ｆ２＋、　（４１間のト
ルクの伝達は従来例の場合と同様（Ｃ皿ばね（５）のば
ね圧がスペーサαＤを介して上記摩擦板（２）、（４）
間を押圧し、その摩擦力により達成され、上記摩擦板Ｃ
２）。

（４）間の伝達可能トルクの上限値は上記摩擦力（（応
じて定まる。又、上記内歯スプライン軸（９）の軸端面
（９ａ）　　）１フランジ軸α１のフランジ面（１０ａ
）間のトルクの伝達は下記に示すごと＜、＜ぼみ部（９
ｃ）（１０ｃ）　Ｋｌ？ｌｓ人されたボールＩを介して
達成される。

ｖＪ２図は上記（ぼみ部（９ｃ）　、　（１０ｃ）に挿
入された上記ボール０着の作用の説明図であり、上記軸
端面（９ａ）　　＆フランジ面（１０ａ）間は伝達トル
クに基づくねじり剪断力が作用して滑ろうとするが、上
記ボールα４が存在し、このボール＋１４が変形を無視
できる程の剛性を有し、その直径りが変化しないものと
仮定するとＮＸ２図ａＶｃ示す状態から第２図すに示す
ように上記内歯スプライン軸（９）の軸端面（９ａ）と
フランジ軸ＣＩのフランジ面（１０ａ）間の間隙Ａが増
大しようとする。

上記内歯スプライン軸（９）は上記スペーサＱ０を介し
て皿ばね１５１により上記フランジ軸α１のフランジ。

而（１０ａ）側に押圧されているので、上記フランジ面
を基準にした場合、第２図８に示す間隙人が増大するに
は上記内歯スプライン軸（９）を上記器ばね（５）の押
圧に抗してこの皿ばね（５）側へ移動させる推力を必要
とするが、上記（ぼみ部（９ｃ）、　（１０ｃ）の円錐
角を直角に形成しているので、上記ボールＩに加れる伝
達トルクに略正比例した上記推力が得られる。すなわち
、第２図ａ、ｂに示す間隙人は上記ボールｔ１４を介し
て伝達されるトルクの増減に応じて増減するつこのボー
ルα４を介して伝達するトルクの増加により間隙人が増
加すれば、上記内歯スプライン＠（９）を介して上記ス
ペーサ（ＩＩ］が上記器ばね（５）のばね圧に抗する軸
方向へｆｌｕ、上記内歯付摩擦板（２）と外歯付摩擦板
（４）間の接触圧が減じてその間の摩擦力を減少し、摩
擦機構（４ａ）の伝達可能トルクの上限値が減少する。

逆に上記ボールｔＩ４を介して伝達するトルクが減少す
れば、上記とは逆の作用により上記摩擦機構（４ａ）の
伝達可能トルクの上限値が減少する。すなわち、上記ポ
ールα心を介して伝達トルクの増減に応じて上記摩擦機
構（４ａ）の伝達可能トルクの上限（直を減。

増させる負帰環作用をなす９この結果上記摩擦機構（４
ａ）が伝達するトルクは略定値洗、すなわち上記制限値
に保持される。

上記は説明の便宜上トルクが外歯スプライン軸（８）か
らフランジ軸口〔へ伝達される場合について説明し念が
、逆にフランジ軸（ＩＩから外歯スプライン軸（８）へ
伝達される場合も同様に動作する。

なお、上記実施例では弾性体として皿ばね（５）を用い
念が、上記弾性体は皿ばねに限定されるものではな（、
コイル状ばねを用いても同様な効果が得られる。

また、上記実施例では第２のトルク伝達手段として複数
個のボールα４を用い九が、このボールＩの代りに、相
対向する第１のトルク伝達手段としての内歯スプライン
軸（９）の一方の端面と第２の回転軸としてのフランジ
軸０１のフランジ面（１０ａ）に形成したくぼみ部（９
０）　、　（ｔｏｅ）のいずれか一方の代りに球面を有
する半球状の突起部を、この突起部が他方のくぼみ部に
挿入されるように形成しても同様な効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば第１のトルク伝達手段
と第２の回転軸間に配された第２のトルク伝達手段から
の伝達するトルクの増加に応じて第１の回転軸と上記第
１のトルク伝達手段間に係合された摩擦機構が伝達する
トルクの上限値を減少させるように構成したので制限眞
を超えた禍大トルクが作用しても伝達するトルクを制限
値以内の略一定値に保持する。ことができるものが得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるトルク伝達制限装置
を示す断面図、第２図ａ、　　ｂは第１図に示したトル
ク伝達制限製電の第２の回転軸としての７ランジ軸およ
び第１のトルク伝達手段としての内歯スプライン軸の当
凄面に形成したくぼみ部に挿入した第２のトルク伝達手
段としてのボールの作用説明図、第３図は従来のトルク
伝達制限装置を示す断面図である。図において、（２）は内歯付摩擦板、（４）は外歯付摩
擦板、　　（４ａ）は摩擦機構、（５）は弾性体として
の皿ばね、（８）は第１の回転軸としての外歯スプライ
ン軸、（９）は第１のトルク伝達手段としての内歯スプ
ライン軸、　　（９ｃ）はくぼみ部、α１は第２の回転
軸としてのフランジ軸、　　（１０ｃ）は（ぼみ部、ａ
Ｄはスペー’ｒｙ、　ａ’ａハばねストッパー、αりは
スラスト軸受。 α番は第２のトルク伝達手段としてのボールを示す。なお２図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

第１および第２の回転軸、弾性体が及ぼす押圧力による
摩擦力に応じて伝達するトルクの上限値が変化する摩擦
機構、この摩擦機構を介して上記第１の回転軸側と連結
され、一端が上記第２の回転軸と対向すると共に他端が
上記弾性体と係合する第１のトルク伝達手段、この第１
のトルク伝達手段と上記第２の回転軸間に配され、この
間でトルクを伝達すると共にこのトルクの増加に応じて
上記摩擦機構に及ぼす押圧力を減少させ、この摩擦機構
が伝達するトルクの上限値を減少させるように上記第１
のトルク伝達手段を移動させる第２のトルク伝達手段を
備えたトルク伝達制限装置。