トルクリミッター

トルクリミッターは、機械装置またはその動作を機械的過負荷による損傷から保護する自動装置です。トルク リミッターは、スリップによってトルクを制限したり(摩擦プレート スリップクラッチの場合)、負荷を完全に切り離したり (せん断ピンの場合) します。トルク リミッターの動作は、クラッシュ ストップや詰まりによる損傷を制限するのに特に役立ちます。

トルク リミッターは、シャフトカップリングとして、またはスプロケットやシーブのハブとしてパッケージ化される場合があります。トルク制限装置は、過負荷クラッチとも呼ばれます。

切断タイプはドライブを切り離し、負荷に残留トルクがほとんどまたはまったく伝わらないようにします。自動または手動でリセットできます。

せん断ピン型は、シャフトを切断するために機械部品であるピンを犠牲にします。せん断ピンをトルクリミッターとして使用することは、少なくとも20世紀初頭からよく知られています。^[1]

同期磁気トルク リミッターは、各シャフトに取り付けられた永久磁石を使用し、その間に空隙があります。これらは非常に高速に動作しますが、機械式タイプよりもバックラッシュが大きい場合があります。2 つのシャフトの間に機械的な接触がないため、薄いプラスチックの壁などの物理的な障壁を介してトルクを伝達するためにも使用されます。一部のモデルでは、磁石間のギャップを変更することでトルク制限を調整できます。

ボールデテント型リミッターは、シャフトのデテントに収まり、スプリングで固定された硬化ボールを介して力を伝達します。^[1]トルクが過剰になると、ボールがデテントから押し出され、シャフトが分離します。デテント位置は 1 つまたは複数、またはスナップ式のスプリングで手動リセットが必要な場合があります。トルク制限を調整するために圧縮調整が行われる場合があります。

多くのコードレス ドリルは、このタイプのトルク リミッターを遊星歯車セットに組み込んでいます。これは、主に速度を下げてトルクを増幅し、比率を変更するために使用される複数の歯車セットのアセンブリの一部である場合があります。トルク リミッターは通常、トランスミッションの最後の歯車セットです。遊星キャリアを入力として使用し、太陽歯車を出力として使用し、通常はアニュラスがロックされています。一連のボール デテントがアニュラスに作用してロックし、遊星キャリアから太陽歯車に動力が伝達されるようにします。ギアセットを介して伝達されるトルクが一定量に達すると、アニュラスに作用するトルクによってアニュラスがボール デテントからロック解除され、自由に回転します。これにより、太陽歯車の負荷からアニュラスに動力が転送され、ボール デテントがアニュラスを再びロックできる量までトルクが減少するまで出力が停止します。このシステムは、両回転方向のトルクを均等に制限し、太陽歯車を入力として使用しても機能します。ボール デテントの圧縮 (およびリミッターが使用されるトルクの量) は通常、ユーザーがアクセスできる回転カラーによって調整されます。回転カラーは、独自の個別のボール デテントによってインデックス付けされ、所定の位置に保持されます。

この機械式タイプは、スプリングを使用して駆動爪をローターのノッチに押し付けます。自動または手動のリセット機能を備えています。スプリングの圧縮調整により、トルク制限が決まります。

このタイプは、摩擦プレートクラッチに似ています。過度のトルクによりプレートが滑ります。簡単な例としては、固定スプールの釣り用リールが挙げられます。このリールでは、魚の引っ張りでラインが切れる前にリールが回転してより多くのラインが巻き出されるように、大きなハンドナットで滑りトルクを設定します。

磁性粒子クラッチは、トルク リミッターとして効果的に使用できます。トルク設定は、巻線を流れる電流とほぼ線形関係にあり、必要に応じて静的または動的に設定できます。

このタイプは通常の動作では非同期なので、常に多少の滑りが生じます。

• トルクコンバータ

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