トルクリミッタ(過負荷保護装置)とは?仕組み・種類・用途・メーカーまとめ

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トルクリミッタ(Torque Limiter)は、設定トルクを超えたときに動力伝達を遮断・滑らせて機械を保護する安全装置です。

モータや減速機からの過大トルクが発生した際に、機械部品の破損を防止します。クラッチ機構や摩擦機構を利用するタイプが多く、搬送装置・包装機・ロボット・工作機械など、トルク伝達の信頼性が求められる装置に広く使用されています。




トルクリミッタとは(基礎知識)

トルクリミッタは、トルク伝達系に組み込み、一定以上のトルクが加わると滑りや分離によって過負荷を吸収・遮断する機構です。

駆動源(モータ)側と従動側(負荷)を機械的に切り離すことで、ギア・軸・ベルトなどの損傷を防止します。

再結合が自動的に行われるタイプや、過負荷時にクラッチが解除されるタイプなど、用途に応じた多様な構造があります。

トルクリミッタの種類

  • 摩擦式トルクリミッタ:摩擦板やディスクの滑りでトルクを制限。シンプル構造で安価。
  • ボールデテント式:ボールがくぼみに嵌る構造で、過負荷時に外れてトルクを遮断。再結合も容易。
  • マグネット式:磁力を利用してトルク伝達。摩耗が少なくクリーン環境に適する。
  • エア/油圧制御式:エア圧・油圧でトルクを調整。リモート制御や高トルク機構向け。
  • 電子制御式(センサ内蔵):トルク検知+制御信号による遮断制御。高精度用途に対応。
  • 安全クラッチ一体型:トルクリミッタ+クラッチ構造。過負荷後の再接続が迅速。

主な用途

  • 搬送装置・包装機・ロボットの機械的過負荷保護
  • ボールねじ駆動・リニアステージの衝突防止
  • コンベヤ・巻取り装置の過負荷・ジャム防止
  • 歯車装置・軸継手部の破損防止
  • 食品機械・印刷機などの動力系安全対策

構造と選定ポイント

  • 構成:摩擦板・スプリング・ボール・カム・ハウジングなどから構成され、設定トルクで作動。
  • 作動方式:摩擦滑り型は連続動作に、デテント型は確実遮断に適する。
  • 設定トルク:調整ナットやボルトで設定可。設計トルクの1.2〜1.5倍程度で設定するのが一般的。
  • 再結合方式:手動再結合、負荷解除後自動復帰、回転同期再結合など用途により選定。
  • 応答性:高速応答が必要な場合はボールデテント式や磁気式を採用。
  • 潤滑:摩擦型は適度な潤滑が必要。磁気式やボール式はドライ使用可能。
  • 環境対応:粉塵・油分環境では封入型、食品・クリーン用途では磁気式が有効。

主なメーカー一覧

  • 三木プーリ株式会社(MIKI PULLEY):トルクリミッタの国内トップメーカー。摩擦式・ボールデテント式を幅広く展開。
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  • 鍋屋バイテック会社(NBK):精密小型トルクリミッタ、クラッチ連動型をラインアップ。
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  • KANA(片山チエン株式会社):産業用動力伝達機器の一環として、標準型リミッタを展開。
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  • オリエンタルモーター株式会社:安全クラッチ内蔵の駆動モジュールを展開。
    公式サイトはこちら
  • R+W Coupling(アール・アンド・ダブリュー):高精度・ゼロバックラッシの安全クラッチ。欧州シェア大。
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  • mayr(マイヤー):ROBAシリーズなど安全クラッチ・トルクリミッタ専門。世界的トップメーカー。
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  • ミスミグループ本社:標準トルクリミッタをEC短納期で供給。
    公式サイトはこちら

メーカー比較表

メーカー 主力タイプ 強み 想定用途
三木プーリ 摩擦式・ボールデテント式 国内実績・安定性 FA・一般機械
NBK 精密トルクリミッタ 小型・高精度 電子機器・ロボット
KANA 標準型リミッタ 汎用・高信頼性 搬送・駆動系
オリエンタルモーター 安全クラッチ一体 モジュール提案 小型FA装置
R+W ゼロバックラッシ式 精密・高応答 工作機械・ロボット
mayr 安全クラッチ 機能安全・耐久 産業機械・搬送
ミスミ 標準EC品 短納期・コスパ 試作・小ロット



購入先・販売サイト

Q&A(よくある質問)

Q. トルクリミッタとトルクレンチはどう違う?

A. トルクリミッタは機械に組み込んで過負荷を防ぐ「動的保護装置」、トルクレンチは手作業で締付トルクを管理する「測定工具」です。

Q. 過負荷発生後、自動的に復帰させたい場合は?

A. 自動復帰式トルクリミッタ(ボールデテントタイプ)を選定します。負荷除去後に回転方向を戻すと自動で再結合します。

Q. 摩擦式リミッタのメンテナンス周期は?

A. 使用頻度やトルク条件によりますが、一般的には1,000〜2,000時間ごとに摩擦板の磨耗点検・清掃を推奨します。

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