JPH04145233A - 定トルクスプリングクラッチ - Google Patents
定トルクスプリングクラッチInfo
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- JPH04145233A JPH04145233A JP2265893A JP26589390A JPH04145233A JP H04145233 A JPH04145233 A JP H04145233A JP 2265893 A JP2265893 A JP 2265893A JP 26589390 A JP26589390 A JP 26589390A JP H04145233 A JPH04145233 A JP H04145233A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ができ、かつ寿命の長い定トルクスプリングクラッチに
関する。
グクラッチを開発し、特許出願している(特願平1−1
15697号)。
コイルスプリング14を従回転体11の軸体部12上に
巻付部Bにおいて巻付いた状態で装着し、非巻付部Aの
一端の係合端16を主回転体10のフランジ部17に設
けた拘束片18に当接させ、また主回転体10に拘束片
18よりも角αだけ回転後方に設けた解除片19が巻付
部Bの一端の係合端15に巻付部Bが緩む方向から当接
するように設定している。
されると、コイルスプリング14の巻付部Bが軸体部1
2に巻き付いていて、また非巻付部Aの端部が拘束片1
8に拘束されているので、非巻付部Aでのトルクかばね
特性に従って上昇する。解除片19が巻付部Bに当接す
ると巻付部Bを緩めるが、非巻付部Aのトルクよりも巻
付部Bの締付力が勝っている間は非巻付部Aでのトルク
はさらに上昇し、両者が均衡すると巻付部Bは軸体部1
2上で滑り、以後は定トルクとなる。
きく寄与し、巻付部Bでのトルクは相対的に小さくなる
ので、巻付部Bの巻き径にバラツキがあったとしてもト
ルクのバラツキを低くおさえることができる。
拘束片18とストッパ20との間に非巻付部Aをあらか
じめ設定トルク直前まで巻き締めた状態でセットしてお
くと、主回転体10を回転させるとほとんど直ちに設定
トルクに到達する。
プリングクラッチでは、非巻付部へ〇ノ\ネ特性を選定
することによってトルクの設定を自由に行なえる利点が
ある。
では、コイルスプリング14の巻付部Bと軸体部12と
の間の摩擦トルクが熱に変わり、11!擦係数μが変化
し、これがために使用中にトルクが次第に上昇してしま
うという問題が生じた。
トルクが低下し、耐久性の点で問題が生した。
チを改良し、安定して一定トルクが得られ、かつ耐久性
にも優れる定トルクスプリングクラッチを提供すること
を目的としている。
チでは、主回転体および従回転体と、該主回転体および
従回転体の一方に形成された軸体部と、前記主回転体お
よび従回転体の他方に形成された少なくとも2個所の係
止部と、非装着状態においては前記軸体部よりは大径の
内径をなし、両端が前記係止部に係止されて巻締め状態
で前記軸体部上に装着され、該軸体部上に装着された際
軸体部を所定の締付力で締付ける巻付部と対応する軸体
部の部位よりは大径の非巻付部を有するコイルスプリン
グとを具備することを特徴としている。
回転体の一方に形成された筒状の軸体部と、前記主回転
体および従回転体の他方に形成された少なくとも2個所
の係止部と、非装着状態においては前記軸体部の内径よ
りは小径の外径をなし、両端が前記係止部に係止されて
拡径状態で前記軸体部内に装着され、該軸体部内に装着
された際軸体部内面に弾接する巻付部と対応する軸体部
の部位よりも小径の非巻付部を有するコイルスプリング
とを具備することを特徴としている。
記軸体部に当接する部位が平坦に形成された断面形状を
有すると好適である。
等の巻取り装置における巻取り動力源と巻取りリールの
動力伝達系に好適に使用できる。
(非巻締状態)で非巻付部Bの内径が軸体部112より
も大径のものに形成され、所定に巻締めて縮径した状態
で軸体部112上にセットした際、軸体部112を巻付
部Bで巻締めるように装着される。
転されると、コイルスプリング114と軸体部112と
の間でほとんど直ちに滑りが生じ、定トルクになる。そ
の際の回転トルクTは、コイルスプリング両端の係合部
へ及ぼされるトルクをT+ 、Tz (T1は主回転
体と従回転体の相対回転方向において、コイルスプリン
グを巻締める方向に対応する非巻付部Aの係合部がコイ
ルスプリング端に及ぼすトルク、T2はコイルスプリン
グの他端と非巻付部Bの係合部との間の相対トルク)と
すると、巻付部Bの巻数を3〜5とした場合はぼT =
T + T zとなり、コイルスプリング114と
軸体部112との間の摩擦係数μにほとんど依存しなく
なる。したがって両者間の摩擦によって熱が発生し、摩
擦係数μが上昇してもTには無関係となり、定トルクが
得られる。
において軸体部112よりは大径のものを巻締めた状態
で軸体部112上にセットしているので、コイルスプリ
ング114には緩む方向に復帰しようとする作用が全長
に及ぶため、軸体部112への巻締力はコイルスプリン
グ114の巻付部B全般に及ぶことになり、したがって
両者間の摩耗の集中化を避けることができ、摩耗の進行
が遅く、したがって長期に亘って安定した定トルクを得
ることができ、耐久性が向上した。
装着状態時において、巻付部Bは軸体部112外周に接
触しないので軸体部112へ装着する際、特に第6図、
第7図の実施例のものにおいて軸体部112上への組付
けが容易に行なえる。
コイルスプリング114は非装着状態において軸体部1
12内径よりも小径の外径のものに形成し、拡径状態で
巻付部Bが軸体部112内面に内側から弾接するように
装着しても上記と同様の作用を呈する。
細に説明する。
。
りやす(するために、軸体部112は固定部113に固
定された状態で示す。
されている。コイルスプリング114は、軸体部112
外同上を締め付けている巻付部Bと、この巻付部Bに引
き続いて、軸体部112外周とは隙間がある非巻付部A
とよりなる連続した1つのスプリングからなる。コイル
スプリング114の巻付部Bおよび非巻付部Aの端部は
各々外方に折曲されてそれぞれ保合端115.116に
形成されている。コイルスプリング114を形成してい
る線材は軸体部112の外周面に対応する部分が平坦な
矩形状断面に形成されている。コイルスプリング114
の線材を矩形断面に形成したのはコイルスプリング11
4と軸体部112を面接触させ、コイルスプリング11
4の巻締めの圧力を滅じてコイルスプリング114及び
/又は軸体部112の摩耗を抑制するためである。なお
、コイルスプリング114の線材の断面形状は必ずしも
矩形に限るわけではなく、軸体部112外周面と接触す
る部分が平坦であればどんな断面形状でもよい。また、
線材の断面形状に平坦部を有するのはコイルスプリング
114全体に亘る必要もなく、少なくとも常時軸体部1
12を巻締めている巻付部Bに形成すればよい。
面円形のものであってもよい。
するフランジ117付きの筒体に形成されている。主回
転体110は例えばモーター等により外部の駆動装置に
より回転される。
17端面に立設されている。そしてコイルスプリング1
14は所定に巻締められた状態で、その係合端115、
係合端116が係合片117に互いに反対側から弾接す
るようにして軸体部112上に装着されている。
イルスプリング114は非巻締状態において、その巻付
部Bの内径は軸体部112よりは大径に形成されている
点である。そして係合端115、係合端116が係合片
117に弾接するようにして所定に巻締められたセット
状態において、縮径した巻付部Bが軸体部112を所定
の巻締力でもって巻締めた状態でセットされるのである
。
係合端116を押圧してコイルスプリング114を巻締
めようとするが、係合片118がら係合端116に及ぼ
されるトルクT1は巻付部Bと軸体部112との間の摩
擦力に比して極めて大きいから、係合端115が係合片
118に弾接したままコイルスプリング114は主回転
体110と共に回転する。すなわち、巻付部Bと軸体部
112との間でほとんどただちに滑りが生じ、主回転体
110と従回転体111との間に定トルクが発生する。
転体110からの従回転体111へのトルクに負の値と
して作用する。
トルクをTとすると、摩擦係数と巻付部Bの巻数にもよ
るが、巻付部Bの巻数を3〜5程度にするとほぼT=T
1−T2となり、巻付部Bと軸体部112との間の摩擦
係数μには依存しなくなる。巻付部Bと軸体部112と
の間では当然摩擦力が作用し、発熱により両者間の摩擦
係数μが上昇するが、主回転体110からの従回転体1
11へのトルクTはT、−T、 、すなわち、コイルス
プリング114の軸体部112への初期の巻締めセント
状態によって決定されるので、μの変動と無関係に一定
トルクが得られると考えられる。
は、回転による摩擦トルクが熱に変わり、摩擦係数μが
変化すると、巻付部Bの巻付きを強制的に解除する解除
片19のトルクが上昇してい(ことが容易に理解され、
先の定トルクスプリングクラッチではトルクが次第に上
昇してしまう。
定トルクスプリングクラッチの回転トルク変動特性を示
す。
ングクラッチでは回転トルクがほとんど変動を来さない
のに対し、先の定トルクスプリングクラッチでは180
rpmのスピードで300回転する間にトルクが15%
程上昇している。
コイルスプリングの巻締め方向に対して逆らう方向から
解除片19により巻締力を緩めるためスティックスリッ
プが発生しやすく、これにより細かいトルク変動が生じ
るが、本実施例の場合には常時係合端115.116が
係合片11Bに弾接した状態で回転することからも理解
されるようにスティックスリップは全く発生せず、細か
なトルク変動が生じず、滑らかな回転伝達が行なえる。
。
グクラッチは先のものに比して設定トルクが高く、かつ
回転スピードが速いのにもかかわらず回転寿命に対する
トルク変動が少なく、耐久性に優れている。
グの巻付部と軸体部との間の摩擦による摩耗で巻付部の
巻締トルクが低下していくことが考えられる。
はほぼT=T、+T2(Tl :非巻付部Aの設定ト
ルク、T2 :巻付部B端部の巻締トルク)となるので
、巻付部Bのトルクが摩耗によって低下すればT、、T
、は共に下がり、したがって空転トルクは急速に低下し
ていく。
T=T、−T2の関係にあるので、TT2が共に下がっ
てもT、とT2の差はそれ程変動がなく、したがってト
ルクの変化率が小さい。
2に対する巻付部Bの巻締力の分布を考えてみると、自
己の巻付力によって強制的に巻きついているので非巻付
部A側の巻締力が大きくなり、巻付部B端部側では解除
片19の作用により巻締力がほとんど零になっていると
考えられ、これによりコイルスプリング14と軸体部1
2との間で生じる摩耗は巻付部Bの非巻付部A側により
集中して起こり易い。
亘ってほぼ計算式通りの均一な巻締力となるので、Wl
擦による摩耗の集中化は起こりにくく、したがって摩耗
を緩やかなものとすることができる。
ッチの寿命特性が向上していると考えられる。
伝達するようにしてもよい。
付部Aの径が巻付部Bの径よりも大きくなるように設定
したが、非巻付部Aと巻付部Bとは同径になるようにし
、非巻付部Aに対応する部位の軸体部112の径を小径
にして非巻付部Aと隙間を生じさせてもよい。
中央部を巻付部Bに形成したものでもよい(図示せず)
。
して、コイルスプリング114は巻付部Bを大径に、非
巻付部Aを小径に形成して軸体部112内に挿入しても
よい。この場合コイルスプリング114は非装着状態に
おいては巻付部Bの外径は軸体部112の内径よりも小
径のものにし、図示しない係止部に係止端115.11
6を弾接支持して装着する際、コイルスプリング114
を拡径するようにして巻付部Bを軸体部112内面に弾
接するようにして装着する。本実施例においても前記実
施例と同様な作用効果を奏する。
)と共に具体的なトルク調整手段を設けた他の実施例に
ついて説明する。
る筒体に形成されている。従回転体110は筒部150
とその左開口部に嵌着された嵌入部152とから成る。
れ、コイルスプリング114の係合端116がスリット
154内に挿入され拘束されている。コイルスプリング
114他端の係合端115は筒部150の右端に固定さ
れているリング153の軸線方向に設けたスリット内に
挿入され拘束されている。
部152の筒部150に対する回転角度、つまり軸線l
に対して筒部150の回転を固定した場合の、嵌入部1
52の軸線lに対する回転角度を調整することにより、
コイルスプリング114が巻締まり、巻付部Bが軸体部
112上に巻締まって来、製品毎のトルク特性を調整し
・、揃えることが可能になっている。
S樹脂で形成し、嵌入部152を筒部150に軽く圧入
すると共に、コイルスプリング114の係合端116を
嵌入部152のスリット154へ挿入させる。嵌入部1
52の筒部150に対する回転角度を調整しながらトル
ク特性が所定の特性になったら、例えば溶剤(例えばメ
チルエチルケトン)を塗布して両者を溶着、固定すれば
よい。
の左端面には工具を使えるよう小判形の凸部156が形
成されている。
に本発明を応用した実施例を示す。
軸嵌入用の回転筒124上で圧入により一体に固定され
ている。キャップリール122が従回転体となることは
言うまでもない。
タからの駆動力が伝達される歯車であり、中央部に立設
されている筒体126が、回転筒124外壁とキャップ
リール122基部内壁との間に形成されている空隙に摺
合されることによって回転筒124上で回転しうるよう
になっている。
締め状態においてその巻付部Bにて巻付いた状態で装着
され、巻付部Bの係合端115が筒体126端面に形成
された係合片119、また非巻付部Aの係合端116が
筒体126内壁面に形成した複数の係合片118に弾接
しうるようになっている。(第9図) したがって、録音時、再生時に、図示しないテープレコ
ーダー本体に配設されたモータによって歯車125が回
転されると、係合片118.119、コイルスプリング
114を介してキャップリール122が回転され、カセ
ットのリールが回転されてリール上にテープが巻取られ
る。ここにおいて前記したようにキャップリール122
は定トルクで回転され、テープに一定の張力を付与しつ
つテープを巻取るのである。
合片118を任意の位置のものに選定することによって
容易に行なえる。この場合、図示しないが、係合片11
8に対応する歯車123の部位に透孔を設けておけば、
リール台に組み付けた後においても、透孔を通じて係合
端116を任意の係合片118に掛は変えることができ
て好都合である。
たが、テープ、紐、線材等を巻取る種々の巻取装置の、
巻取動力源と巻取りリールの動力伝達系の間に上記定ト
ルクスプリングクラッチを配置することができる。
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはも
ちろんである。
ラッチを改良し、ランニング時のトルク変動の少ない、
かつ耐久性に優れた定トルクスプリングクラッチを提供
できる。
装着前のコイルスプリングと軸体部との関係を示す説明
図、第3図は回転トルクの変動特性を示すグラフ、第4
図は回転寿命によるトルク変動率特性を示すグラフ、第
5図は軸体部を筒状に形成してコイルスプリングをその
内側に装着した実施例を示す断面図、第6図はトルク調
整手段を有する実施例を示す部分破断正面図、第7図は
その左側面間である。第8図は本発明をリール台に応用
した実施例を示す断面図、第9図はその要部を示す組立
図である。 第10図は先の定トルクスプリングクラッチの原理を示
す一部切欠斜視図、第11図はその他の実施例を示す説
明図である。 110・・・主回転体、 111・・・従回転体、
112・・・軸体部、 114・・・コイルスプリング、 118.119・・・係合片、 122・・・キャップリール、 123.125・・・歯車、 A・・・非巻付部、 B・・・巻付部。 第 図 第 図 A 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 手続補正書 平成 平成02年 特許願第265893号発明の名称 定トルクスプリングクラッチ 補正をする者 事件との間係 特許出願人 代 理 人 、補正命令の日付 自発 補正により増加する請求項の数 補正の対象 8、 補正の内容 特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 2) 明細書第5頁第18行目〜第6頁第19行目の、
「上記目的・・・・・特徴としている。」を次のとおり
補正する。 「上記目的による本発明に係る定トルクスプリングクラ
ッチでは、主回転体および従回転体と、該主回転体およ
び従回転体の一方に形成された軸体部と、前記主回転体
および従回転体の他方に形成された少なくとも2箇所の
係止部と、両端が前記係止部に係止された巻締め状態で
前記軸体部上に装着され、該軸体部上に装着された際、
軸体部を所定の締付力で締付ける巻付部と対応する軸体
部の部位よりは大径の非巻付部を有するコイルスプリン
グとを具備することを特徴としているまた、主回転体お
よび従回転体と、該主回転体および従回転体の一方に形
成された筒状の軸体部と、前記主回転体および従回転体
の他方に形成された少なくとも2箇所の係止部と、両端
が前記係止部に係止された拡径状態で前記軸体部内に装
着され、該軸体部内に装着された隙、軸体部内面に弾接
する巻付部と対応する軸体部の部位よりも小径の非巻付
部を有するコイルスプリングとを具備することを特徴と
している。」 3) 明細書第7頁第7行目〜第9頁第9行目の「第1
図において・・・・・作用を呈する。」を次のとおり補
正する。 「第1図において、コイルスプリング114を所定に巻
締めて縮径した状態で軸体部112上にセットした際、
軸体部112を巻付部Bで巻締めるように装着される。 したがって、主回転体110、従回転体111が相対回
転されると、コイルスプリング114と軸体部112と
の間でほとんど直ちに滑りが生じ、定トルクになる。そ
の際の回転トルクTは、コイルスプリング両端の保合部
へ及ぼされるトルクをT、 、T2 (T、は主回転体
と従回転体の相対回転方向において、コイルスプリング
を巻締める方向に対応する非巻付部Aの係合部がコイル
スプリング端に及ぼすトルク、T2はコイルスプリング
の他端と非巻付部Bの保合部との間の相対トルク)とす
ると、巻付部Bの巻数を3〜5とした場合はぼT=T、
−T2となり、コイルスプリング114と軸体部112
との間の摩擦係数μにほとんど依存しなくなる。したが
って両者間の摩擦によって熱が発生し、摩擦係数μが上
昇してもTには無関係となり、定トルクが得られる。」
4) 明細書第11頁第15行目の、「本発明」を次の
とおり補正する。 「本実施例」 5) 明細書第13頁第1行目〜第2行目の、「依存し
なくなる。」を次のとおり補正する。 「はとんど依存しなくなる。 」 6) 明細書第16頁第4行目の、「計算武道りの均一
な巻締力」を次のとおり補正する。 「計算武道りの巻締力J 7) 明細書第17頁第1行目に次の文章を付加する。 「また、軸体部と巻付部は、非巻付状態において必ずし
も逆巻状態でなくてもよく°、軸体部への巻付部の巻付
力、巻付数、および両者の間の摩擦係数が一定の条件、
つまり非巻付部を回転させた際に巻付部が非巻付部と一
緒に回転可能であれば巻付部が軸体部に始めから巻付け
ておく方式でも同様の効果が得られる。」 別紙 特許請求の範囲 1、 主回転体および従回転体と、 該主回転体および従回転体の一方に形成された軸体部と
、 前記主回転体および従回転体の他方に形成された少なく
とも21所の係止部と、■端が前記係止部に係止され−
な4巻締め状態で前記軸体部上に装着され、該軸体部上
に装着された際、軸体部を所定の締付力で締付ける巻付
部と対応する軸体部の部位よりは大径の非巻付部を有す
るコイルスプリングと、 を具備することを特徴とする定トルクスプリングクラッ
チ。 と る ・ 1− の ルクスプ フグ3仁il
」−= プiングクー・・チ “丁ングクー・・チ 5、 コイルスプ1 ング る は プyングクー・チ エa ”ir−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、主回転体および従回転体と、 該主回転体および従回転体の一方に形成された軸体部と
、 前記主回転体および従回転体の他方に形成された少なく
とも2個所の係止部と、 非装着状態においては前記軸体部よりは大径の内径をな
し、両端が前記係止部に係止されて巻締め状態で前記軸
体部上に装着され、該軸体部上に装着された際軸体部を
所定の締付力で締付ける巻付部と対応する軸体部の部位
よりは大径の非巻付部を有するコイルスプリングと、 を具備することを特徴とする定トルクスプリングクラッ
チ。 2、主回転体および従回転体と、 該主回転体および従回転体の一方に形成された筒状の軸
体部と、 前記主回転体および従回転体の他方に形成された少なく
とも2個所の係止部と、 非装着状態においては前記軸体部の内径よりは小径の外
径をなし、両端が前記係止部に係止されて拡径状態で前
記軸体部内に装着され、該軸体部内に装着された際軸体
部内面に弾接する巻付部と対応する軸体部の部位よりも
小径の非巻付部を有するコイルスプリングとを具備する
ことを特徴とする定トルクスプリングクラッチ。 3、前記コイルスプリングを形成する線材は、少なくと
も前記軸体部に当接する部位が平坦に形成された断面形
状を有することを特徴とする請求項1または2記載の定
トルクスプリングクラッチ。 4、テープ、紐、線材等をリールに巻取る巻取装置にお
いて、巻取動力源と巻取りリールの動力伝達系を請求項
1、2または3記載の定トルクスプリングクラッチで構
成したことを特徴とする巻取装置。
Priority Applications (6)
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JPH0648014B2 JPH0648014B2 (ja) | 1994-06-22 |
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