JPH0731090B2 - トルクリミッタ - Google Patents

トルクリミッタ

Info

Publication number
JPH0731090B2
JPH0731090B2 JP2133320A JP13332090A JPH0731090B2 JP H0731090 B2 JPH0731090 B2 JP H0731090B2 JP 2133320 A JP2133320 A JP 2133320A JP 13332090 A JP13332090 A JP 13332090A JP H0731090 B2 JPH0731090 B2 JP H0731090B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
load
torque
drive
gears
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 - Lifetime
Application number
JP2133320A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0427834A (ja
Inventor
利雄 瀬尾
Original Assignee
山陽オーバルメンテナンス株式会社
関東オーバルサービス株式会社
利雄 瀬尾
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 山陽オーバルメンテナンス株式会社, 関東オーバルサービス株式会社, 利雄 瀬尾 filed Critical 山陽オーバルメンテナンス株式会社
Priority to JP2133320A priority Critical patent/JPH0731090B2/ja
Publication of JPH0427834A publication Critical patent/JPH0427834A/ja
Publication of JPH0731090B2 publication Critical patent/JPH0731090B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、トルクリミッタ、より詳細には、歯車回転さ
れる負荷トルクを該負荷側歯車と駆動側歯車との間に回
転自在に軸承された中間歯車に作用する軸力からトルク
を測定するトルク計を利用したトルクリミッタに関す
る。
従来技術 回転駆動される負荷のトルクを測定することは駆動軸の
駆動安全上も必要であり、また、エンジンの動力、船舶
の推進機の軸馬力の測定には欠かせないものである。ま
たバルブアクチュエータのように、閉弁に伴なう駆動停
止の検知手段としても利用され応用分野は枚挙できない
程である。トルクの測定には、駆動軸の捩り応力をスト
レンケージを用いて測定し、捩り応力に比例する値とし
てトルクを求めることが行われている。しかしストレン
ゲージの出力は小さく、しかも回転ひずみ出力を取り出
すためにスリップリングを使用しているので、その接触
ノイズは相対的に大きくSN比が劣化する等の問題があっ
た。また、ストレンケージを被側物体に貼着するとき、
絶縁抵抗が精度に大きく影響するので、特に屋外で使用
する場合絶縁処理に注意を要した。このようなトルクの
測定は精度の高いものであるが、通常は必ずしも高精度
である必要はなく、このために簡易なトルク計を利用し
たトルクリミッタ等が多く市販されている。
第6図に、一例としてトルクをばね力の変位に変換する
トルク計を利用したトルクリミッタ100の平面図を示
す。図において101は駆動軸101aに嵌着されるハブであ
り、駆動軸101aと共に回転する筒状体で底部に鍔101bを
有し、該鍔101bには直経上にピン穴101c,101cが穿孔さ
れており、一方のピン穴101cにはスプリング受け103の
ピン103aを嵌挿固定し、他方のピン穴101cにはドライブ
キー108がピン108aを軸として回動可能に緩挿されてい
る。102は負荷側の軸(図示せず)に固着されるハウジ
ングで、前記ハブ101とはトルクスプリング106,107およ
び円弧面で摺動可能なスプリングスライド104,105を介
して弾性的に接合されている。a図は無負荷回転または
静止状態のもので、溝102aに係止し、側面をトルクスプ
リング106,107により各々押圧されたスプリングスライ
ド104,105の端面でばね力により保持され接合してい
る。b図はハブ101を矢印d方向に回転駆動したとき、
負荷トルクがトルクスプリング106,107のばね力で設定
された値を越えた場合のもので、トルクスプリング106
に縮み、107は伸長し、ドライブキー108の端部は、溝10
2aから外れ、負荷側のハウジング102へのトルク伝達が
できずに空転する。
従来技術の問題点 以上に述べたトルクリミッタは、設定されたモーメント
以上の負荷となったとき負荷トルクを伝達するドライブ
キーの連結が解除され、設定値以上のトルクが伝達でき
ないようにする安全装置であるが、トルクを計測する手
段は、モーメントアーム一定条件において、トルクスプ
リングが接線力と平衡するトルクスプリングのたわみ量
を求めることであるが、このたわみ量はトライブキーの
連結を解除するのに必要な変位であるから、大きいトル
クを駆動軸に介装する場合は、適合するばね定数をもっ
た他のトルクスプリングと交換しなければならなかっ
た。また、軸径が大きくなると、トルクスプリングも大
きくなり、これに伴ってハウジング外径も大きくなり高
価となった。
問題解決の手段 本発明は叙上の問題点を解決するためになされたもの
で、小形軽量でしかも簡単なトルク計により計測された
トルクに従って負荷側に伝達される駆動側の動力を遮断
するトルクリミッタを提供することを目的とするもので
ある。本発明の要旨とするものは、 1.負荷を回転駆動する負荷軸に固着された負荷側歯車
と、該負荷側歯車を駆動する駆動軸に固着された駆動側
歯車と、前記負荷側歯車に噛合する歯車および前記駆動
側歯車に噛合する歯車の2枚の歯車からなる中間歯車
と、これら2枚の歯車を回転可能に軸承し、何れか一方
の歯車を軸方向に移動可能に案内する中間軸と、該中間
軸上で前記2枚の歯車を軸方向に分離可能に支持し、常
時は、同軸に接合するクラッチと、前記中間歯車軸を前
記中間歯車の噛み合い接線方向に移動可能に固着した支
持手段と、前記負荷のトルクに比例して前記中間歯車の
噛み合い接線方向に作用する力と釣り合うばね力を前記
支持手段に与えるばね手段と、前記支持手段の変位を前
記移動可能な中間歯車の軸方向の変位に変換するリンク
機構とからなり、前記負荷のトルクが所定値を越えたと
き前記リンク機構を介して前記クラッチの接合を解き、
前記負荷側歯車に前記駆動歯車の駆動力を伝達しないよ
うにしたこと、 2.前記1において、前記支持手段の移動を検出する検知
手段を有し、前記支持手段の移動量が所定値に達したと
き前記駆動側歯車を駆動する駆動源を遮断すること、 を特徴とするトルクリミッタである。
実 施 例 第1図は、本発明に使用されるトルク計についての原理
説明図である。1は固定されたモータ等駆動源の軸O1
嵌着された半径γの第1歯車におけるピッチ曲線(以
下の歯車もすべて同様にピッチ曲線で図示する。)を示
すもので、駆動歯車となるものである。21は第1歯車1
と噛合する半径γの第2の歯車であり、図においてて
は半径γの歯車22と同軸O2で一体をなす段歯車で軸O2
に対して回転可能に軸承される。また軸O2は、該軸O2
垂直な噛み合い接線方向に変位できるように支持されて
いる。3は軸O3を介してトルク負荷を回転駆動する半径
Rの第3の歯車で、第3の歯車3と軸O3とは固着され、
軸O3は回転可能に軸承される。即ち、該第3歯車は被駆
動の負荷側歯車である。各々の軸O1,O2,O3は同一線上に
配置されない場合でも微小範囲でトルク測定が可能であ
るが、後述のごとく一直線上X−X上に配列された場合
は測定感度は最も高くなる。いま負荷トルクを−Mとし
第3歯車O3を矢印D方向の回軸とした場合について説明
すると、駆動力として軸O3には反力としてのモーメント
Mが必要である。モーメントMは、第3歯車3と噛合す
る第2の歯車22の噛合位置Bにおいて軸X−Xに垂直な
噛み合い接線方向の接線力をF′(点線で示す)とする
と M=F′R (1) であり第2歯車22は反力P(実線で示す)を受ける。こ
れから(2)式が得られる。
次に第2歯車21,22のモーメントについて考えると負荷
側の第2歯車22と駆動側の歯車21とが受けるモーメント
mは等しいから、第1歯車1と第2歯車21との噛合位置
Aにおいて軸X−Xに垂直な噛み合い接線方向の接線力
f(実線で示す)とすると(3)式が得られる。
m=γ1F=γ2f (3) 軸O2には駆動側の接線力fと負荷側の反力Fとが作用す
るから(2),(3)式より となり、R,γ1は各々既知であるから(4)式よ
り、モーメントMを第2歯車21,22の軸O2に作用する軸
力から検知することができる。各々の軸が一直線上にな
い一般の場合は、接線力F,fのベクトル和として作用す
るので直線上に配置された場合よりも小さくなる。尚、
図においては、第2歯車を21,22の段歯車として説明し
たが1枚の場合、複数の中間歯車が配設される場合にも
成立する。叙上の如く、軸O2にはモーメントMに比例し
た軸力が作用するので、軸O2を変位可能に支持して力F
+f=Pを検知すればモーメントMが測定される。しか
も第1歯車1と第2歯車21が噛合い、更に第2歯車22と
第3歯車3が噛み合う2段歯車列であるから小形で大き
い減速比が得られる。
第2図は、軸力F+fを測定してモーメントMを検知す
る例を示すもので各々の歯車は第1図と同一で同一の符
号を付す。(以下の例も同様)図において4は、軸O2
垂直な噛み合い接線方向に軸力を伝達するバーで固定位
置10に固定されたガイド5,5で矢印P方向のみ変位させ
るもので、図示のように摺動するようにしてもよく、一
辺をバー4の軸に沿って固着した板ばね等で弾性的に支
持してもよい。バー4の他端41と固定点10との間には初
期値のたわみδのばね10を配設しP方向への変位量の変
化ΔδからモーメントMを求めるものである。
第3図は、モーメントMを検知する他の例で、第2図の
計測ばね6に替えて計測板ばね8の固定位置10で片持支
持し、該計測板ばね8の矢印P又は反対方向P′の力を
支持位置近傍の両面に貼着されたひずみゲージ82および
83のひずみ量の変化から正逆両方向のモーメントMを測
定するものである。尚、動点81は軸O2に固定されてい
る。
第4図は、軸力Pを圧力の変化からモーメントMを検知
する他の実施例で7は油圧シリンダである。71はピスト
ンで、バー4とは端部41においてピストンロッド42に連
結されており、圧力の変化を圧力計73で読みとられ、現
場読取に利用される。
第5図は、本発明によるトルクリミッタで、(a)図は
側断面図、(b)図は(a)図の矢視X−X断面図であ
る。図において11は基台で、摺動バー41を矢印P方向に
変位できるように、例えば溝44に嵌挿されたピン13,13
で案内される。ピン13,13は矢印P方向からみてコの字
形の位置決め部材12により摺動バー41が摺動できる程度
の僅かな隙を保つように基台11に螺着される。摺動バー
41は、一端をコの字形に開口して軸O2の両端を固着し、
開口部に中間歯車となる2枚の第2歯車21,22をベアリ
ング29,29により回転可能で何れか一方の第2歯車(図
においては第2歯車22)が軸O2方向に移動可能に軸承さ
れている。第2歯車21と、22とは、常時、例えば、軸方
向に微小変位して着脱する板状のクラッチ23により係止
されている。45は第2歯車21を回転自在に支えるスラス
トベアリングである。第2歯車22とクラッチ23との間に
は凹環部221が設けられ該凹環部221には、固定ピン90ま
わり矢印θ方向に回転するL金具9の腕91端部に配設さ
れたローラ93,93が当接している。L金具9の他端92に
はマイクロスイッチ94が当接し矢印θ方向の回転により
作動する。L金具9は軸力(F+f)により移動する第
2歯車21,22を支持する摺動バー41の移動を第2歯車22
の軸O2方向の移動に変換するリンク機構をなすもので常
時摺動バー41に固着したピン42で位置決めされ、ばね43
によりピン42と離間しないように押圧されている。摺動
バー41の他端側には板ばね61を収納する円筒室412が設
けられている。板ばね61は、前記円筒室412内面で摺動
する鍔部を配設した押え金具413により保持され圧力設
定ねじ14を回動してボール15を介して均一に板ばね61を
押圧し初期荷重を設定する。この時摺動バー41は肩部41
5が基台11に当接して板ばね61を受けている。前記、初
期荷重は、負荷の許容トルクに相当するもので、初期荷
重に達するまでの軸荷重P0範囲内では摺動バー41は移動
せず第2歯車21,22はクラッチ23により連結し、図示し
ない駆動側の第1歯車1からの動力を負荷駆動側の歯車
3に回転を伝達し続ける。負荷トルクが設定荷重を越え
ると摺動バー41は矢印P方向に移動を開始し、これに従
ってL字金具9は、ピン42に押圧され軸90まわりに矢印
θ方向に回転し、ローラ93により第2歯車22を軸方向に
押上げクラッチ23の接合を外し第3歯車3への動力伝達
を解く。更にまたマイクロスイッチの電気スイッチを閉
路し警報を発するとか、モータ(図示せず)の駆動を停
止する等の安全操作が行われる。
効果 以上述べたように、本発明のトルクリミッタによれば、
各々軸位置の定まった駆動側歯車と負荷側歯車との間に
駆動側歯車と噛合する歯車と負荷側歯車と噛合する歯車
とからなる中間歯車を中間歯車軸に軸承したトルク計を
利用し、該中間歯車軸に垂直な方向に使用する軸力を測
定するという簡単で小形な構成により負荷のトルクに従
って負荷側への動力伝達を遮断するモーメントリミッタ
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に使用されるトルク計の原理説明図、
第2,3,4図は、図1の原理を用いてモーメントを検出す
る例を説明するための図、第5図は、本発明による多重
トルクリミッタの実施例を説明するための図、第6図
は、従来のトルク計を応用したトルクリミッタを説明す
るための図である。 1……第1歯車(駆動側)、21,22……第2歯車、3…
…第3歯車(負荷側)、4……バー、5……ガイド、6
……計測板ばね、7……油圧シリンダ、8……計測板ば
ね。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−189535(JP,A) 特開 昭60−35233(JP,A) 特開 昭52−9479(JP,A) 特開 昭56−66719(JP,A) 実開 昭59−118845(JP,U) 実開 昭58−59431(JP,U) 実開 昭56−157453(JP,U) 特公 昭60−29028(JP,B1)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】負荷を回転駆動する負荷軸に固着された負
    荷側歯車と、該負荷側歯車を駆動する駆動軸に固着され
    た駆動側歯車と、前記負荷側歯車に噛合する歯車および
    前記駆動側歯車に噛合する歯車の2枚の歯車からなる中
    間歯車と、これら2枚の歯車を回転可能に軸承し、何れ
    か一方の歯車を軸方向に移動可能に案内する中間軸と、
    該中間軸上で前記2枚の歯車を軸方向に分離可能に支持
    し、常時は、同軸に接合するクラッチと、前記中間歯車
    軸を前記中間歯車の噛み合い接線方向に移動可能に固着
    した支持手段と、前記負荷のトルクに比例して前記中間
    歯車の噛み合い接線方向に作用する力と釣り合うばね力
    を前記支持手段に与えるばね手段と、前記支持手段の変
    位を前記移動可能な中間歯車の軸方向の変位に変換する
    リンク機構とからなり、前記負荷のトルクが所定値を越
    えたとき前記リンク機構を介して前記クラッチの接合を
    解き、前記負荷側歯車に前記駆動歯車の駆動力を伝達し
    ないようにしたことを特徴とするトルクリミッタ。
  2. 【請求項2】前記支持手段の移動を検出する検知手段を
    有し、前記支持手段の移動量が所定値に達したとき前記
    駆動側歯車を駆動する駆動源を遮断することを特徴とす
    る請求項1に記載のトルクリミッタ。
JP2133320A 1990-05-22 1990-05-22 トルクリミッタ Expired - Lifetime JPH0731090B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2133320A JPH0731090B2 (ja) 1990-05-22 1990-05-22 トルクリミッタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2133320A JPH0731090B2 (ja) 1990-05-22 1990-05-22 トルクリミッタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0427834A JPH0427834A (ja) 1992-01-30
JPH0731090B2 true JPH0731090B2 (ja) 1995-04-10

Family

ID=15101945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2133320A Expired - Lifetime JPH0731090B2 (ja) 1990-05-22 1990-05-22 トルクリミッタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0731090B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4391576B1 (ja) * 2008-11-19 2009-12-24 株式会社オーバル トルクリミッタ及びバルブアクチュエータ
CN102803913B (zh) * 2009-06-10 2014-09-10 日东精工株式会社 转矩传感器
TWI573994B (zh) * 2015-10-06 2017-03-11 Prodrives & Motions Co Ltd A torque sensing device and a rotary drive tool incorporating a torque sensing device
KR102352326B1 (ko) * 2019-06-20 2022-01-18 주식회사프라임 회전세척시스템

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS529479A (en) * 1975-07-07 1977-01-25 Haaku Inc Torque measuring device for gear train
JPS5666719A (en) * 1979-11-05 1981-06-05 Yasuda Seisakusho:Kk Detector for delivered power
JPS56157453U (ja) * 1980-04-25 1981-11-24
JPS58189535A (ja) * 1982-04-30 1983-11-05 Nissan Motor Co Ltd トルク計測方法
JPS6029028A (ja) * 1983-07-22 1985-02-14 Seiko Epson Corp 高速アナログ・デジタル変換回路
JPS6035233A (ja) * 1983-08-06 1985-02-23 Kataoka Kikai Seisakusho:Kk トルク検出方法及び巻取トルク検出装置
JPH032042Y2 (ja) * 1986-09-25 1991-01-21

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0427834A (ja) 1992-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2265909C (en) Adapter system
CN101395460B (zh) 载荷测量方法和装置
JPH06509164A (ja) 軸方向に小形なトルク変換器
EP0223704A1 (fr) Dispositif de freinage électrique pour véhicule
US4418590A (en) Screw assembly with torque determination
US5743133A (en) Load detectable valve
CZ255193A3 (en) Propulsion unit for the control and adjustment of fittings and the like apparatus
US3112643A (en) Test apparatus having a regenerative system for loading rotating devices
JPH08334186A (ja) リニア・アクチュエータ
JPH0731090B2 (ja) トルクリミッタ
US7118512B2 (en) Self-actuating, traction-drive speed changer
US3956929A (en) Apparatus for testing power transmission belts
RU2396541C1 (ru) Машина для испытания образцов на трение и износ
US4594906A (en) Power take-off mechanisms
JP2006130900A (ja) 射出成形機の射出装置
JP3440343B2 (ja) 電動弁駆動機のトルク較正装置
JPS5939271B2 (ja) フアスナ締付け工具
US4569234A (en) Torque sensor
US4286458A (en) Fastener tools
SU939975A1 (ru) Устройство дл измерени крут щего момента
JPH0535308Y2 (ja)
SU1508120A1 (ru) Стенд дл испытани карданных передач
JPH063410B2 (ja) ピボット保護装置付き回転粘度計
SU777506A1 (ru) Балансирный динамометр дл измерени вращающего момента
SU1525496A1 (ru) Устройство дл измерени осевого усили и крут щего момента в валопроводе гребного винта

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090410

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090410

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100410

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110410

Year of fee payment: 16

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110410

Year of fee payment: 16