JPH04244627A - トルク可変型トルクリミッタ - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、設定トルクを自動的
に高低２段に切替えられるトルク可変型のトルクリミッ
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハウジングにヒンジを介して蓋を取付け
た各種の機器（例えばコピー機、ワープロ、パソコンな
ど）においては、蓋を閉める際に蓋が勢いよく閉まるこ
とを防止するために、閉鎖寸前に大きいトルクがかかる
ようにする手段、いわゆるダンパーが設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】エアシリンダ等を用い
た従来のダンパーは、設置スペースをとると共に、コス
トが高い問題がある。また閉鎖ストロークのほぼ全体に
わたり一定のトルクを作用させて緩衝させるために、そ
のストロークの全長にわたり大きな負荷がダンパーに作
用する。このため、ダンパーの寿命に影響をもたらす問
題がある。

【０００４】そこで、この発明はストロークの前半と後
半とでトルクの大きさを自動的に変わるようにして、ト
ルク発生部に作用する負荷を軽減することを技術的課題
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明はばね座の中心に支持軸を突設し、その
支持軸の先端に回転部材を取付け、上記のばね座と回転
部材との間の支持軸のまわりに軸方向のスリット付きの
ばねスリーブを嵌め、そのばねスリーブの一端を回転部
材に相対的回転を阻止して係合せしめ、上記のばね座と
スリーブとにわたり回転部材の正回転方向と逆方向に巻
かれたコイルばねの一端をばね座に係合すると共にその
他端部をばねスリーブのまわりに拡径状態に巻付けたト
ルクリミッタにおいて、上記のコイルばねのまわりに、
内側から順に制御リング、被ガイドリング及び回転部材
と一体化されたガイドリングを嵌め、コイルばねの一端
を制御リングに係合せしめると共に制御リングの外周面
の軸方向所要範囲に制御爪を設け、被ガイドリングの内
周面に上記の制御爪と回転方向には係合され、軸方向に
相対移動可能に係合される係合突起を設け、被ガイドリ
ングをガイドリングの内周面に回転部材の正回転方向と
同方向のねじ溝により進退自在に螺合せしめ、被ガイド
リングの一端をばね座のガイド溝に嵌めた構成としたも
のである。

【０００６】

【作用】回転部材を正回転方向に回転させると、これと
一体のガイドリングに螺合された被ガイドリングがばね
座側へ移動する。また回転部材と係合されたばねスリー
ブも同時に回転するが、そのまわりのコイルばねは制御
リングに係合され、更にその制御リングが被ガイドリン
グに係合されているため、コイルばねの巻き付きは生じ
ない。このため、コイルばねとばねスリーブ間のすべり
抵抗は比較的小さく、従って回転部材に作用するトルク
も小さい。

【０００７】回転部材の回転角が更に大きくなると、被
ガイドリングの係合突起が制御リングの制御爪から外れ
るため、コイルばねはばねスリーブの回転により巻き付
き量が増す方向にひきずられて縮径し、同時にばねスリ
ーブも縮径させる。このため、コイルばねとばねスリー
ブとの間のすべり抵抗が大きくなり、回転部材に作用す
るトルクは大きくなる。

【０００８】

【実施例】添付図面に示した実施例のトルク可変型トル
クリミッタは、ばね座１を有する。このばね座１は小径
部２と大径部３とから成り、大径部３には中心対称の２
箇所に幅の広いガイド溝４（図５参照）が軸方向に設け
られる。ばね座１の中心穴には支持軸５の一端が挿入さ
れ、大径部３に径方向に貫通したピン６により固定され
る。支持軸５の先端部分はばね座１の小径部２から突出
しており、その突出部分の先端に歯車等の回転部材７が
取付けられ、その回転部材７とばね座１との間にばねス
リーブ８が介在される。ばねスリーブ８は軸方向のスリ
ット９を有し、半径方向に内向きの力が作用すると、ス
リット９が狭くなって縮径し、その力がなくなると弾力
により元の径に戻る。このばねスリーブ８の外端には係
合凹所１０が設けられ、回転部材７の内面に形成された
係合突部１１と緩く係合される。このため、回転部材７
とばねスリーブ８は相対回転が阻止されるが、ばねスリ
ーブ８の径方向の伸縮を許容する。

【０００９】上記のばね座１とばねスリーブ８の外周面
には、これら両者にわたるコイルばね１２が巻き付けら
れる。コイルばね１２は断面四角形の線条をコイル状に
密に巻いたものであり、ばね座１側の端部には軸方向に
延びた係合端１３が形成され、また他方端部には半径方
向に屈曲された係合端１４が形成される。コイルばね１
２の自然状態における内径は、ばね座１の小径部２の外
径と同等か又はこれより小さく形成され、またばねスリ
ーブ８の自然状態の外径より小さく形成される。このた
め、コイルばね１２のばね座１側の係合端１４は、ばね
座１の大径部３に形成されたスリット１５（図５参照）
に係合される。また、コイルばね１２はばねスリーブ８
を若干縮径させた状態でそのまわりに巻き付けられる。 回転部材７側から見たコイルばね１２の巻き方向は、回
転部材７の正回転方向（図１、図５の矢印ａ参照）と逆
の方向、即ち右巻きに形成される。

【００１０】また、ばね座１の大径部３と回転部材７と
の間において、コイルばね１２のまわりには制御リング
１６が遊嵌される。制御リング１６の回転部材７側の内
端面には係合凹所１７が形成され、その係合凹所１７に
コイルばね１２の係合端１３が係合される。また制御リ
ング１６の外周面には、その前半部分に制御爪１８が設
けられる（図５参照）。この制御リング１６の外側には
被ガイドリング１９が嵌められ、更にその外側にはガイ
ドリング２０が嵌められる。

【００１１】ガイドリング２０はピン２１により回転部
材７のボス部に一体化される。またガイドリング２０の
内周面には、ピッチの粗いねじ溝２２が形成される。こ
のねじ溝２２は、回転部材７の正回転方向と同じ方向、
即ち左巻きに形成される。

【００１２】被ガイドリング１９の外周面には前記のね
じ溝２２に嵌合する雄ねじ２３が形成される。被ガイド
リング１９の後端には、ばね座１のガイド溝４に嵌合す
るガイド片２４が形成される。また被ガイドリング１９
の内周面には、係合突起２５が形成され（図２参照）、
被ガイドリング１９が回転部材７側へ前進した図１の状
態で制御リング１６の制御爪１８と係合する。

【００１３】上記のガイドリング２０及びばね座１のま
わりにはハウジング２６が嵌合され、その内周面の段部
２７をばね座１の大径部３に当て、また先端部分の内周
面をガイドリング２０の一端部外周面に接触させ、ガイ
ドリング２０の位置決めを図っている。

【００１４】実施例のトルクリミッタは以上のように構
成され、ハウジング２６をケース本体２８に固定するこ
とにより取付けられる。また蓋２９（図６参照）に取付
けた歯車３０を回転部材７にかみ合わせる。

【００１５】図６に示すように、蓋２９を開放した状態
では、制御爪１８が係合突起２５に係合している（図２
参照）。この状態から蓋２９を閉めはじめると回転部材
７が正回転し、これと一体のガイドリング２０が回転す
るので、そのねじ溝２２に嵌合した被ガイドリング１９
がばね座１側へ移動する。また回転部材７と一体のばね
スリーブ８も回転するが、コイルばね１２は制御リング
１６に係合され、更にその制御リング１６が被ガイドリ
ング１９に係合しているため、コイルばね１２の引きず
りは生じない。このため、コイルばね１２とばねスリー
ブ８との間のすべり抵抗は比較的小さく、従って、回転
部材７に作用するトルクは比較的低トルクであり、蓋２
９は軽く閉鎖される。

【００１６】図７のように蓋２９が一層閉まると、回転
部材７の回転角度が大きくなるので、被ガイドリング１
９が一層ばね座１側へ移動する。その結果、図３及び図
４に示すように、制御爪１８が係合突起２５から外れる
。このため、コイルばね１２の端部がばねスリーブ８に
引きずられ、その自身縮径すると共に、ばねスリーブ８
も縮径する結果、コイルばね１２とばねスリーブ８との
間に大きいすべり抵抗を発生させる。このため、回転部
材７には高トルクが作用し、蓋２９の閉鎖は重くなる。

【００１７】また、図８のように、蓋２９が完全に閉鎖
された状態から図９のように蓋２９を開放させると、前
述の場合と逆に、回転部材７が逆回転するので、被ガイ
ドリング１９が元の状態に戻り、制御爪１８が再び係合
突起２５に係合する。

【００１８】しかし、コイルばね１２には引きずり方向
と逆の力が作用するので、すべり抵抗は小さい。このた
め、蓋２９は軽く開放される。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明は回転部材と一
体のガイドリングにより被ガイドリングを移動させ、そ
の移動ストロークの途中で被ガイドリングに設けた係合
突起を制御リングの制御爪から外れるようにしたので、
回転部材の回転途中でこれに作用するトルクの大きさを
低トルクから高トルクへ変化させることができる。従っ
て、蓋の開閉装置に用いた場合に、高トルクが作用する
範囲を必要最小限度に設定することができ、開閉装置の
長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】低トルク作用時の断面図

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図

【図３】高トルク作用時の断面図

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線の断面図

【図５】分解斜視図

【図６】作用の説明図

【図７】作用の説明図

【図８】作用の説明図

【図９】作用の説明図

【符号の説明】

１　　ばね座 ２　　小径部 ３　　大径部 ４　　ガイド溝 ５　　支持軸 ６　　ピン ７　　回転部材 ８　　ばねスリーブ ９　　スリット １０　　係合凹所 １１　　係合突部 １２　　コイルばね １３、１４　　係合端 １５　　スリット １６　　制御リング １７　　係合凹所 １８　　制御爪 １９　　被ガイドリング ２０　　ガイドリング ２１　　ピン ２２　　ねじ溝 ２３　　雄ねじ ２４　　ガイド片 ２５　　係合突起 ２６　　ハウジング ２７　　段部 ２８　　ケース本体 ２９　　蓋 ３０　　歯車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ばね座の中心に支持軸を突設し、その
   支持軸の先端に回転部材を取付け、上記のばね座と回転
   部材との間の支持軸のまわりに軸方向のスリット付きの
   ばねスリーブを嵌め、そのばねスリーブの一端を回転部
   材に相対的回転を阻止して係合せしめ、上記のばね座と
   スリーブとにわたり回転部材の正回転方向と逆方向に巻
   かれたコイルばねの一端をばね座に係合すると共にその
   他端部をばねスリーブのまわりに拡径状態に巻付けたト
   ルクリミッタにおいて、上記のコイルばねのまわりに、
   内側から順に制御リング、被ガイドリング及び回転部材
   と一体化されたガイドリングを嵌め、コイルばねの一端
   を制御リングに係合せしめると共に制御リングの外周面
   の軸方向所要範囲に制御爪を設け、被ガイドリングの内
   周面に上記の制御爪と回転方向には係合され、軸方向に
   相対移動可能に係合される係合突起を設け、被ガイドリ
   ングをガイドリングの内周面に回転部材の正回転方向と
   同方向のねじ溝により進退自在に螺合せしめ、被ガイド
   リングの一端をばね座のガイド溝に嵌めたことを特徴と
   するトルク可変型トルクリミッタ。