扭矩限制器 【技术领域】
本发明涉及一种在一直产生一定的传送扭矩、受到超过规定值的负荷时，磁体与磁滞部件能够在保持该传送扭矩的情况下打滑的扭矩限制器。
背景技术
例如，打印机等的供纸装置，为了每次只送出一张纸，采用的结构是将由第1转动轴向送出纸方向转动的橡胶制的第1滚轮，和由第2转动轴向回纸方向转动的橡胶制的第2滚轮设置成沿轴方向使外圆周接触，将扭矩限制器设置在第2转动轴与第2滚轮之间。
另外，第1及第2转动轴向同一方向转动。
这种结构的供纸装置中，把1张纸放入第1滚轮与第2滚轮之间时，由于第1滚轮与纸之间的摩擦力比扭矩限制器设定的扭矩更大，通过第2滚轮向与第1滚轮的反方向转动而把纸送出去。
但是，当把2张纸放入第1滚轮与第2滚轮之间时，由于纸与纸的摩擦力比扭矩限制器设定的扭矩更小，通过第1滚轮向送纸方向转动而把一张纸送出，第2滚轮向回纸方向转动而返回另一张纸，从而将纸一枚一枚送出。
上述原有的扭矩限制器是由套管、安装在该套管外周地磁体、设置在该磁体外周的磁滞部件、把该磁滞部件安装在内圆周面、定位在套管的一端并可以转动的外壳、及定位在套管另一端并可以转动的、堵住外壳开口的盖所构成。
并且，在外壳与盖上设置散热用的孔，还有，在轴上设置送风用的法兰(例如，参照专利文献1-日本特开平11-311259号公报
～
、
～
，图1及图2)
原有的扭矩限制器，由于以轴、磁体、磁滞部件、外壳、盖这5种零部件构成，零部件数目较多。
还有，为了散发由于工作所产生的热量，就必需在轴上设置送风用的法兰，这样就使得轴的结构变得复杂。
【发明内容】
本发明是为解决上述问题而产生的，提供一种零部件数少、结构简单并能高效率地散热的扭矩限制器。
本发明的扭矩限制器，它由以下部件构成：圆筒状的磁体；设置在该磁体的外侧或内侧的可转动的圆筒状的磁滞部件；具有将位于内侧的上述磁体或上述磁滞部件安装在外圆周面的圆筒部的外壳；具有被插入上述圆筒部内并可转动的圆筒状的套管部及将位于外侧的上述磁滞部件或上述磁体以距上述外壳一定间隔的状态安装在内圆周面的圆筒壁部的盖。或者，它由以下部件构成：圆筒状的磁体；设置在该磁体的外侧或内侧的可转动的圆筒状的磁滞部件；具有将位于内侧的上述磁体或上述磁滞部件安装在外圆周面的圆筒状套管部的外壳；具有被上述套管部插入、将位于外侧的上述磁滞部件或上述磁体以距外壳一定间隔的状态安装在内圆周面的圆筒壁部的盖。
最好，在上述外壳与上述盖之间，设制使位于外侧的上述磁滞部件或上述磁体的外圆周面露出的间隙，同时在上述盖的侧壁部设有孔。进而，在上述外壳上设有防止位于内侧的上述磁体或上述磁滞部件拔出来的固定机构。另外，在上述外壳与上述盖之间设置使两者可转动地结合的结合机构。
【附图说明】
图1是本发明的第1实施例的扭矩限制器的分解立体图。
图2是组装图1所示的零部件并对上半部分进行剖切的扭矩限制器的正视图。
图3是本发明的其它实施例的扭矩限制器的上半部分进行剖切的正视图。
【具体实施方式】
下面，以根据附图对本发明的实施例进行说明。
图1为本发明的实施例的扭矩限制器的分解立体图，图2是组装图1所示的零部件并对上半部分进行剖切的扭矩限制器的正视图。
在这些图中，11表示圆筒状的磁体，在轴方向一端(右端)的内圆周，以内圆周及一端敞开的状态设置有作为配合部的台阶部12。
21表示圆筒状的磁滞部件(含强磁性体的磁性体)，设置成其内圆周面面对磁体11的外周面相距一定的间隔(间隙)，例如距磁体11的外圆周面0.1mm左右的距离，与磁体11相对的转动。
另外，磁滞部件21是把金属板卷成圆筒状，在直线状的两端之间设有间隔。
31表示由合成树脂制成的外壳，它由以下几部分构成：一部分被插入磁体11内的内侧圆筒部32；从该内侧圆筒部32的外圆周中央部分连到外侧、以内侧圆筒部分32的中心为中心的圆形的侧壁部33；与内侧圆筒部32有一定间隔从侧壁部33连到左侧、以内侧圆筒部32的中心为中心的外侧圆筒部34；从侧壁部33的外部边缘连到右侧、外圆周面与磁滞部件21具有一定间隔并以内侧圆筒部32的中心为中心的圆筒壁部35。
而且，在内侧圆筒部32的右端部分上，绕圆周方向以一定的角度，例如以120度的间隔设置了3个突出于外圆周面的固定爪32n，该固定爪32n具有与磁体11的台阶部12配合从而防止磁体11从内侧圆筒部32拔出、并随着从左往右向内侧圆筒部32的中心一侧下降的圆弧面状的上表面。
还有，内侧圆筒部32的内圆周面32f具有右侧的粗直径内圆周面32fb、连接在该粗直径内圆周面32fb的左端并且直径向左侧逐渐缩小的圆锥面状的倾斜内圆周面32fi、及向左与该倾斜内圆周面32fi的左端连接的细直径内圆周面32fs。
而且，在侧壁部33的右侧面以一定的角度、例如以120度的间隔设置3个用于使磁体11离开侧壁部33一定距离的突起33d。(也可以以绕一周的突条取代该突起33d)
还有，在外侧圆筒部34的左端部分设有与销等配合部配合的缺口34d。
41表示由合成树脂制成的盖，它由以下几部分构成：一部分被插入外壳31的内侧圆筒部32内的圆筒状的套管部42；从该套管部42的外圆周右端一侧连向到外侧、以套管部42的中心为中心的圆形的侧壁部43；从该侧壁部43的外部边缘连到左侧、并把磁滞部件21安装在内圆周面上、以套管部42的中心为中心的圆筒壁部45。
并且，在套管部42的左侧部分上，绕圆周方向以一定角度，例如以120度间隔设置了3个突出于外圆周面的结合爪42c，该结合爪42c在与构成外壳31的内侧圆筒部32的左端配合以防止内侧圆筒部32(外壳31)从套管部42(盖41)拔出的同时，将内侧圆筒部32与套管部42(盖41)可以转动地结合。
还有，套管部42的外圆周面42f具有右侧的粗直径外圆周面42fb、连在该粗直径外圆周面42fb左端且直径向左侧逐渐减小的圆锥面状的倾斜外圆周面42fi、及向左侧与该倾斜外圆周面42fi的左端连接的细直径内圆周面42fs。
再有，在套管部42的右端部分设置有与销等配合部配合的缺口部42d。
并且，在侧壁部43的一定位置沿圆周方向以一定间隔设有数个流入空气用的孔43h。
其次，就组装的一个例子进行说明。
首先，在磁体11的内圆周面涂抹粘接剂之后，当从未设台阶部12的一侧把外壳31的内侧圆筒部32从固定爪32n一侧推入磁体11内时，由于各固定爪32n因自身的弹性向内侧弯曲，就能够把内侧圆筒部32插入磁体11内。
然后，当磁体11的左端接触到侧壁部33的突起33d时，由于到达台阶部12的位置，通过以自身的弹性恢复到原来的状态，各固定爪32n与台阶部12配合，从而防止磁体11从内侧圆筒部32拔出来。
还有，在磁滞部件21以直径缩小的状态将其一端插入盖41的圆筒壁部45内、然后解除使直径缩小的压力时，磁滞部件21由于以自身弹性而使其直径扩大，与圆筒壁部45的内圆周面压接而安装在圆筒壁部45上(或者，当把磁滞部件21的一端推压到盖41的圆筒壁部45内时，磁滞部件21通过直径缩小而进入圆筒壁部45内，被安装在圆筒壁部45)。
其次，当从设置了固定爪32n的一侧把套管部42从结合爪42c一侧推入内侧圆筒部32内时，由于各结合爪部42c以自身的弹性向内侧弯曲，所以就能够把套管部42插入内侧圆筒部32内。
而且，在粗直径外圆周面42fb接触粗直径内圆周面32fb、倾斜外圆周面42fi接触固定内圆周面32fi、细直径外圆周面42fs接触细直径内圆周面32fs的同时，当侧壁部43接触到内侧圆筒部32时，由于各结合爪42c突出于内侧圆筒部32的左端，因而各结合爪42c通过自身的弹性恢复到原来的状态，就会与内侧圆筒部32的左端配合，使内侧圆筒部32(外壳31)与套管部42(盖41)可转动地结合。
像这样把各部件组装好时，就成了图2所示的状态，在磁体11与侧壁部43之间形成与孔43h连通的间隙，该间隙通过磁体11与磁滞部件21之间的间隙、磁体11和磁滞部件21与侧壁部33之间的间隙、及磁滞部件21与圆筒壁部35的间隙而与设在圆筒壁部35(外壳31)与圆筒壁部45(盖41)之间的、使磁滞部件21的外圆周面露出来的间隙连通。
其次，就其动作进行说明。
在图2所示的扭矩限制器的套管42内插入图示中省略的转动轴，使设置在该转动轴上的销等与外侧圆筒部34的缺口部34d配合的同时，使图示中省略的滚轮的配合部在与套管部42的缺口部42d配合的状态下，当使转动轴向规定方向转动时，通过磁体11与磁滞部件21的磁性结合，使盖41及滚轮也向与转动轴相同的方向转动。
但是，当通过滚轮在盖41的圆筒壁部45上施加一个比使磁体11与磁滞部件21一体转动的传送扭矩更大的负荷时，为了使磁体11与磁滞部件21保持其传送扭矩而滑动，外壳31就与转动轴一起转动，而盖41及滚轮不与转动轴一起转动。
然而，该扭矩限制器由于利用了磁滞，因磁滞损耗发热而使内部的温度上升。
但是，由于磁体11及磁滞部件21转动而产生放射状的对流，空气从孔34h流入，该流入的空气流经磁体11与侧壁部43的间隙、磁体11与磁滞部件21的间隙、磁滞部件21与侧壁部33的间隙、磁滞部件21与圆筒壁部35的间隙，流向设置在圆筒壁部35与圆筒壁部45之间的间隙而传送内部的热量，从而抑制了内部温度的上升。
还有，由于磁滞部件21的一部分从设置在圆筒壁部35与圆筒壁部45之间的间隙露出来，所以磁滞部件21也散发热量，抑制了内部温度的上升。
因此，能够抑制因温度上升而导致扭矩的下降。
如上所述，采用本发明的这一实施例，由于扭矩限制器可以用磁体11、磁滞部件21、外壳31、盖41这四个零部件构成，所以能够减少零部件数，造价便宜。
还有，因为利用从孔43h流入的空气带走并散发内部的热量的同时，由于也从设置在圆筒壁部35与圆筒壁部45之间的间隙露出的磁滞部件21散发热量，所以能够以简单的结构高效率的散热，能够抑制因温度上升而导致扭矩的下降。
再有，由于设置了防止磁体11从内侧圆筒部32拔出来的固定爪32n(固定机构)，所以可使磁体11不会从内侧圆筒部32拔出来。
而且，由于设置使内侧圆筒部32(外壳31)与套管部42(盖41)可转动地结合的配合爪42c(结合机构)，所以可使内侧圆筒部32也不会从套管部42拔出来。
图3是本发明的其它实施例的扭矩限制器的上半部分进行剖切的正视图。与图1及图2相同或者相当的部分被赋予相同的符号，其说明被省略。
该图3所示的实施例与上面的实施例的不同之处有如下几点：
首先，在外壳31中，在内侧圆筒部32的右端连有比侧壁部43的厚度略长的细圆筒部32p；在该细圆筒部32p右端的外圆周面上，例如以120度的间隔设置3个具有随着从左往右向内侧圆筒部32及细圆筒部分32p的中心一侧下降的上表面的结合爪部32pc；在内侧圆筒部32的右端，例如以120度的间隔设置3个外圆周及右端敞开的、其底部与细圆筒部分32p的外圆周面形成同一平面的凹部32d，固定爪32n的设置实施其位于该凹部32d处。
而且，内侧圆筒部32与细圆筒部分32p被做成内圆周面一样粗细的圆筒面，并兼用作套管部。
另外，该实施例中的外壳31，由具有固定爪32n及细圆筒部分32p的内侧圆筒部32、具有突起33d的侧壁部33、具有缺口部34d的外侧圆筒部34、及圆筒壁35构成。
其次，在盖41中，在比侧壁部43的孔43h更靠内圆周侧，设置有连接到右侧、以侧壁部43的中心为中心的圆筒部44，而且在圆筒部44的右侧部分设有与销等配合部配合的缺口44d。
另外，本实施例中的盖41，由中心具有圆孔且有孔43h的侧壁部43、具有缺口部43d的圆筒部44、及圆筒壁部45构成。
其次，就组装的一个例子来进行说明。
首先，在磁体11的内圆周面上涂抹粘接剂之后，从未设置台阶部12的一侧把外壳31的内侧圆筒部32从固定爪32n一侧推入磁体11内时，由于各固定爪32n以自身的弹性向内侧弯曲，内侧圆筒部32就能够插入磁体11内。
然后，当磁体11的左端与侧壁部33的突起33d接触时，各固定爪32n由于到达台阶部12的位置，通过以自身的弹性恢复到原来的状态而与台阶部12配合，从而防止磁体11从内侧圆筒部32拔出来。
还有，在磁滞部件21以直径被缩小的状态，将其一端插入盖41的圆筒壁部45内并解除使其直径缩小的压力时，磁滞部件21由于以自身的弹性直径扩大，与圆筒壁部45的内圆周面压接而被安装在圆筒壁部45上。(或者，把磁滞部件21的一端推压到盖41的圆筒壁部45内时，磁滞部件21通过直径缩小而进入圆筒壁部45内，从而被安装在圆筒壁部45上。)
其次，当把细圆筒部分32p从圆筒壁部45一侧推入侧壁部43的圆孔内时，通过使侧壁部43跨越各结合爪32c，就能够把细圆筒部分32p插入侧壁部43内。
然后，当侧壁部43的左侧内侧与圆筒部32接触时，侧壁部43跨越各结合爪32pc，各结合爪32c与侧壁部43的右侧接触，并将内侧圆筒部32及细圆筒部分32p(外壳31)与侧壁部43(盖41)可转动地结合。
像这样把各零部件组装好之后，就成了图3所示的状态。在磁体11与侧壁部43之间形成了与孔43h连通的间隙，该间隙通过磁体11和磁滞部件21之间的间隙、磁体11及磁滞部件21和侧壁部33之间的间隙、及磁滞部件21与圆筒壁部35的间隙，而与设置在圆筒壁部35(外壳31)与圆筒壁部45(盖41)之间的使磁滞部件21的外圆周面露出来的间隙连通。
另外，由于动作与前面的实施例相同，就省略其说明，但在本实施例中，也能够获得与前面的实施例相同的效果。
在上述的实施例中，虽以使用粘接剂把磁体固定在内侧圆筒部为例进行说明，但如果内侧圆筒部与磁体不相对转动的话，也可以不使用粘接剂把磁体固定在内侧圆筒部上。
还有，虽是以在磁体的外侧配置磁滞部件为例进行了说明，但把磁体与磁滞部件的位置交换，也就是说，即使采用在磁滞部件的外侧配置磁体的结构，也能够同样地进行组装并使其动作。
再有，虽以利用弹性变形恢复安装磁滞部件为例进行了说明，但也可以采用将其做成圆周面上没有空隙的圆筒状并将其压入圆筒壁部内的结构。
还有，作为固定机构的一个例子虽用了固定爪，但也可以采用有同样功能的其他结构，例如，以爪与爪来固定的结构等。
再有，虽以将扭矩限制器用于打印机的供纸机构的例子进行了说明，但只要是当受到一定值以上的负荷时能够利用磁体与磁滞部件在保持传送扭矩的状态下滑动的机构即可，当然也能够应用于其他装置。
综上所述，采用本发明，由于能够以磁体、磁滞部件、外壳、盖这四种零部件构成，可减少零部件数，造价便宜。
还有，由于利用从孔流入的空气带走并散发内部的热量的同时，也由露出于设在外壳与盖之间的间隙的磁滞部件散发热量，所以能够以简单的结构有效地散发热量，能够抑制因温度上升而导致的扭矩的下降。
其次，由于在外壳上设置了防止磁体拔出来的固定机构，磁体就不会从外壳拔出来。
再有，由于设置了使外壳与盖可转动地结合的结合机构，外壳也不会从盖上拔出来。