CN1707138A

CN1707138A - 自动减速比转换装置

Info

Publication number: CN1707138A
Application number: CN 200510076194
Authority: CN
Inventors: 永井茂和; 齐藤昭男; 增井隆一; 今村正树
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2025-06-08
Also published as: CN100402893C

Abstract

中心齿轮(16)、行星齿轮(18)和内齿轮(20)采用斜齿轮。因此，在向内齿轮(20)施加了超过预定扭矩的负载时，该内齿轮(20)在沿着与中心齿轮(16)不同的方向进行转动的同时沿着朝着输入轴(26)的方向或朝着输出轴(28)的方向运动，从而自动地转换减速比。

Description

自动减速比转换装置

技术领域

本发明涉及一种能够在施加了超过预定扭矩的载荷时通过使用行星齿轮机构自动地转换从输出轴传递给促动器的位移构件的减速比的自动减速比转换装置。

背景技术

迄今为止已经应用了减速比转换机构的那些装置包括例如机械系统如建筑机械。在这种机械系统中，采用电动缸作为用于驱动连杆机构的伸展/收缩操作系统的促动器。

在这种电动缸中，旋转轴与在外壳中的电动机的输入部分连接，并且螺旋轴布置在旋转轴中。螺旋轴拧入到可转动地支撑在外壳中的螺母构件上。在旋转轴和螺母构件之间设有具有不同减速比的两对行星齿轮机构。每个行星齿轮机构包括一中心齿轮和与每个中心齿轮和设在圆柱形外壳内的内齿轮啮合以便进行行星运动的多个行星齿轮。每个中心齿轮通过单向离合器与旋转轴连接，其中根据接合方向不同而为向前方向和相反方向。可转动地支撑着每个行星齿轮机构的行星齿轮的行星支撑轴与螺母构件连接。

在电动缸中，在驱动电动机沿着向前方向转动时，旋转轴也沿着向前方向转动，螺母构件在具有较小减速比的行星齿轮机构的作用下沿着向前方向转动，因此螺旋轴按照可伸展的方式运动。另一方面，在驱动电动机沿着相反方向转动时，旋转轴也沿着相反方向转动，螺母构件在具有较大减速比的行星齿轮机构的作用下沿着相反方向转动，因此螺旋轴按照可收缩的方式运动(参见日本未审定专利No.2003-184982)。

但是，在如上所述的电动缸中，必须使用两种具有不同减速比的行星齿轮机构以便使得螺旋轴能够进行伸展和收缩操作。在该情况中，零部件数量增加，并且整个电动缸尺寸变大。在如上所述的电动缸的行星齿轮机构中，与施加在电动缸的负载扭矩大小无关，伸展操作通过较大推力以低速进行，而收缩操作通过较小推力以高速进行。因此，即使在施加在电动缸上的负载扭矩较小时，也不能将螺旋轴的运动速度增加到用于伸展操作的高速下。

发明内容

本发明的总体目的在于提供一种自动减速比转换装置，它使之能够通过与构成促动器的位移构件的操作对应地自动转换减速比来控制扭矩并且在高速下传递该扭矩。

本发明的主要目的在于提供一种自动减速比转换装置，该装置能够减少零部件数量并且减小整个装置尺寸。

从结合其中以例举实施例的方式显示出本发明优选实施方案的附图给出的以下说明中将更加清楚了解本发明的上面和其它目的、特征和优点。

附图说明

图1为一分解透视图，显示出根据本发明第一实施方案的自动减速比转换装置；

图2为沿着轴向方向剖开的纵向剖视图，显示出根据本发明第一实施方案的自动减速比转换装置；

图3A为沿着轴向方向剖开的纵向剖视图，显示出用于构成在图1中所示的自动减速比转换装置的行星齿轮，并且图3B为沿着在图3A中所示的IIIB-IIIB线剖开的横向剖视图；

图4为一局部放大的纵向剖视图，显示出在行星齿轮和内齿轮之间的啮合部分；

图5为一局部切掉的透视图，显示出根据本发明第一实施方案的自动减速比转换装置；

图6为一侧视图，显示出处于高速转动状态中的中心齿轮、行星齿轮和内齿轮；

图7为一侧视图，显示出在将超过预定扭矩的负载施加在承载构件上时的中心齿轮、行星齿轮和内齿轮；

图8为一局部切掉的透视图，显示出根据本发明第一实施方案的自动减速比转换装置的锁紧状态；

图9为一侧视图，显示出处于如上所述的锁紧状态中的中心齿轮、行星齿轮和内齿轮；

图10为一侧视图，显示出紧接着在使中心齿轮反转之后的中心齿轮、行星齿轮和内齿轮；

图11为一侧视图，显示出处于其中中心齿轮高速反转的状态中的中心齿轮、行星齿轮和内齿轮；

图12为一局部切掉的透视图，显示出根据本发明第一实施方案的自动减速比转换装置的锁紧状态；

图13为一侧视图，显示出在其中在输出轴上的负载相对于图8减小的状态中的中心齿轮、行星齿轮和内齿轮的旋转方向；

图14为一局部放大图，显示出内齿轮离合器和锁紧部分相对于图8相互啮合的部分；

图15A为一透视图，显示出其中促动器的位移构件设置在初始位置处的状态，图15B为一透视图，显示出其中促动器的位移构件朝着工件移动的状态，并且图15C为一透视图，显示出其中促动器的位移构件抵靠在工件上的状态；

图16为一纵向剖视图，显示出其中通过使用带使可动构件移动的状态；

图17为一局部切掉的侧视图，显示出电动夹紧装置；

图18为沿着轴向方向剖开的纵向剖视图，显示出该电动夹紧装置；

图19为一局部切掉的侧视图，显示出其中并置有液压缸的状态；

图20为一纵向剖视图，显示出配备用于根据本发明第二实施方案的在图1中所示的自动减速比转换装置的粘性连接部分；

图21为一纵向剖视图，显示出在图20中所示的自动减速比转换装置的改进实施方案；

图22A至22D为相应的纵向剖视图，显示出其中在图1所示的自动减速比转换装置中在输出轴和输入轴之间设有各种机构的状态；

图23为一纵向剖视图，显示出根据本发明第三实施方案的自动减速比转换装置；

图24为一透视图，显示出内齿轮锁紧解除机构；

图25为一纵向剖视图，显示出根据本发明第四实施方案的自动减速比转换装置；

图26为一纵向剖视图，显示出根据本发明第五实施方案的自动减速比转换装置；

图27为一分解透视图，显示出根据本发明第六实施方案的自动减速比转换装置；

图28为一纵向剖视图，显示出根据本发明第六实施方案的自动减速比转换装置；

图29A为一局部放大纵向剖视图，显示出其中内齿轮由紧固机构保持的状态，并且图29B和29C为相应的局部放大纵向剖视图，显示出其中内齿轮与紧固机构脱离并且内齿轮朝着输出轴的方向或朝着输入轴的方向水平运动的状态；

图30为一纵向剖视图，显示出根据本发明第七实施方案的自动减速比转换装置；

图31为一透视图，显示出设有减振凸起的锁紧板；

图32为一局部放大纵向剖视图，显示出一减振机构；

图33为一纵向剖视图，显示出其中自动减速单元和固定减速比减速单元相互联接的状态；

图34为其上应用了根据本发明第一实施方案的自动减速比转换装置的一卡盘装置；并且

图35为一示意图，显示出与普通感应电动机和多相感应电机相关的速度和扭矩之间的关系。

具体实施方式

图1为一分解透视图，显示出根据本发明第一实施方案的自动减速比转换装置。如图1所示，自动减速比转换装置10包括通过分成两部分构成的外壳12a、12b以及行星齿轮机构14。

外壳12a其横截面为矩形。在外壳12a的内侧上形成有锁紧部分32a至32d，它们为用于在内齿轮20如后面所述一样朝着输入轴26的方向进行平行移动时如后面所述一样与内齿轮锁紧接收部分30a至30d接合的圆弧形凸起。另外，外壳12a设有用于可转动地支撑输入轴26的轴承部分34a。外壳12b与外壳12a一样其横截面为矩形。在外壳12b的内侧上形成有锁紧部分33a至33d，它们为用于在内齿轮20如后面所述一样朝着输出轴28的方向进行平行移动时与内齿轮锁紧接收部分31a至31d接合的圆弧形凸起。另外，外壳12b设有用于可转动地支撑输出轴28的轴承部分34b。

行星齿轮机构14包括与输入轴26形成为一体的中心齿轮16、相互啮合同时沿着中心齿轮16的圆周方向相互成大约120度角分开并且进行公转和旋转的行星齿轮18a、18b、18c、内齿轮20以及承载构件22。承载构件22具有圆柱形大直径内部23以及从内部23伸出同时朝着外壳12b引导的输出轴28。中心齿轮16面对着其内部插入到内部23。内部23形成有分别以120度相等角度间隔开的窗口21。行星齿轮18a、18b、18c面对着窗口21。在该实施方案中，使用销24通过承载构件22可转动地支撑着这些行星齿轮18a、18b、18c。如图3A和3B所示，每个销24设有通过将其部分圆周切除而形成的切口29a、29b。通过这些切口29a、29b在行星齿轮18a、18b、18c和每个销24之间形成间隙25a、25b。这些间隙25a、25b例如填充有油或油脂。油或油脂的粘性品质最好较高。大直径内齿轮20啮合在行星齿轮18a、18b、18c的外圆周侧面上，这些行星齿轮与刻在内齿轮20的内圆周上的内齿啮合。与中心齿轮16形成为一体的输入轴26通过连接构件(未示出)与未示出的旋转驱动源的旋转驱动轴连接。在该布置中，输入轴26和输出轴28如图1所示一样共轴设置。

中心齿轮16、行星齿轮18a、18b、18c和内齿轮20由斜齿轮构成。例如，在该实施方案中，将高粘度油或油脂填充或施加在位于行星齿轮18a、18b、18c和承载构件22的内部23之间以及位于行星齿轮18a、18b、18c和内齿轮20之间的间隙中以便获得粘性阻力。为了有效地获得粘性阻力，在内部23和内齿轮20的齿缘之间的间隙27优选不大于0.1mm(参见图4)。

用于构成中心齿轮16、行星齿轮18和内齿轮20的每个斜齿轮的扭转角没有特别限制。但是，该扭转角优选大约为30°至40°。用作粘性阻力构件的油、油脂等的粘性没有特别限制。但是，该粘性优选大约为10000至100000(cSt)。另外，也可以通过剪切速率以及通过间隙宽度和如上所述的油脂等的粘性来改变粘性阻力构件的粘性阻力。

在内齿轮20的圆柱形形状的端部处形成有多个分别伸出同时弯曲的内齿轮锁紧接收部分30a至30d、31a至31d。如图14所示，内齿轮锁紧接收部分30a至30d、31a至31d具有伸出形状从而与锁紧部分32a至32d、33a至33d对应地沿着圆周方向成曲线。内齿轮锁紧接收部分30a至30d、31a至31d以及锁紧部分32a至32d、33a至33d用作内齿轮锁紧机构。

在装配如上所述构成的输入轴26、内齿轮20和承载构件22时，首先将输入轴26插入到外壳12a的轴承部分34a中，将输出轴28插入到外壳12b的轴承部分34b中，并且将内齿轮20装配在承载构件22的外侧上。外壳12a和外壳12b相互连接，从而输入轴26的中心齿轮16与行星齿轮18a、18b、18c啮合，之后拧紧。因此，将行星齿轮机构14容纳在外壳12a、12b中(参见图5)。

接着将对该自动减速比转换装置10的操作进行说明。首先，给未示出的旋转驱动源通电，并且通过输入轴26将旋转驱动源的旋转驱动力传递给中心齿轮16。假设旋转驱动源使输入轴26和中心齿轮16如沿着从输入轴26向输出轴28的方向(在图2中所示的箭头Z的方向)看沿着顺时针方向转动。

在将处于低载荷的旋转力传递给输入轴26时，行星齿轮18a、18b、18c沿着图6(以及其它图)的网状箭头方向进行公转但不进行旋转，内齿轮20还沿着图6(以及其它图)的粗箭头方向进行公转，并且承载构件22也按照整体的方式沿着顺时针方向(参见图6)进行公转，因为在中心齿轮16、行星齿轮18a、18b、18c、内部23以及内齿轮20之中使用了粘性阻力构件，因此通过粘性阻力构件的粘性阻力施加了静态摩擦力。也就是说，参照图6(以及其它图)，在中心齿轮16沿着阴影线箭头方向转动时，由于转速较低，所以通过粘性阻力构件在内部23和内齿轮20之间施加了静态摩擦力。结果，内部23、内齿轮20、行星齿轮18a、18b、18c以及中心齿轮16按照整体的方式转动。

随后，在通过输出轴28向承载构件22施加了超过预定扭矩的负载时，中心齿轮16转动，行星齿轮不进行任何公转而是由此沿着与中心齿轮16的方向相反的逆时针方向(空白箭头方向)进行旋转，并且与行星齿轮18啮合的内齿轮20沿着逆时针方向旋转(参见图7)。也就是说，在转速由于施加在输出轴28上的负载而降低时，与输出轴28形成为一体的承载构件22的转速也降低。但是，内齿轮20仍然按照同样的方式旋转。换句话说，内齿轮20的转速大于承载构件22的转速。因此，在内齿轮20和承载构件22之间的粘性阻力增大。随着粘性阻力如上所述一样增大，因为行星齿轮18a、18b、18c和与之啮合的内齿轮20为斜齿轮，所以沿着齿条纹方向产生出推力，并且内齿轮20沿着如图8所示的箭头Z1的方向运动。

因此，内齿轮锁紧接收部分31b与锁紧部分33b啮合，并且内齿轮锁紧接收部分31c与锁紧部分33c啮合。内齿轮20处于锁紧状态，从而使之不能进行任何进一步的运动。在内齿轮20处于锁紧状态中时，中心齿轮16沿着图6所示的阴影线箭头的方向进行旋转，因此行星齿轮18a、18b、18c在沿着逆时针方向进行旋转的同时与承载构件22(参见图9)一起进行公转，从而将降低的转速和增大的扭矩传递给输出轴28。在该情况中，扭矩在于与在行星齿轮18a、18b、18c和内齿轮20之间的齿轮比对应的力。

随后，旋转驱动方向反向以便使内齿轮20解除锁紧状态。也就是说，通过输入轴26使中心齿轮20沿着逆时针方向旋转。因此，如图10所示，行星齿轮18a、18b、18c根据中心齿轮16的转动在沿着顺时针方向进行旋转的同时与承载构件22一起沿着逆时针方向进行公转(参见图10)。内齿轮20紧接着在中心齿轮16开始沿着逆时针方向旋转之后处于锁紧状态即处于停止状态。因此，在承载构件22和内齿轮20之间出现在相对转动数量方面的差异，因此增大了在内齿轮20和内部23之间的粘性阻力。因为粘性阻力在内齿轮20和内部23之间增大并且还因为行星齿轮18a、18b、18c和内齿轮20为斜齿轮，所以沿着螺旋形成在齿轮的圆柱形表面上的齿条纹方向产生出推力。该推力使得内齿轮20沿着与Z1方向相反的方向进行平行移动。该内齿轮20在沿着顺时针方向进行旋转的同时沿着与Z1方向相反的方向进行平行移动，内齿轮20的内齿轮锁紧接收部分30与外壳12b的锁紧部分32分开，并且内齿轮20解除锁紧状态。

如上所述，在内齿轮20解除锁紧状态时，行星齿轮18a、18b、18c、内齿轮20和承载构件22与中心齿轮16沿着逆时针方向(参见图11)旋转一致，按照整体的方式围绕着中心齿轮16沿着逆时针方向进行公转，从而返回至在图5中所示的初始位置。也就是说，在中心齿轮16在内齿轮20解除锁紧状态之后沿着逆时针方向高速旋转时，行星齿轮18a、18b、18c在没有产生其旋转的情况下沿着逆时针方向进行公转，并且内齿轮20同样沿着逆时针方向进行旋转。

前面的情况是对其中输入轴26和中心齿轮16沿着顺时针方向旋转的状态的例举说明。但是，在输入轴26和中心齿轮16沿着逆时针方向旋转时也实现了相同或等同的操作和效果。

也就是说，在输入轴26和中心齿轮16沿着逆时针方向旋转并且在该状态中通过输出轴28向承载构件22施加超过预定扭矩的载荷时，内齿轮锁紧接收部分30b与锁紧部分32b啮合，内齿轮锁紧接收部分30c与锁紧部分32c啮合，并且内齿轮20处于锁紧状态中。另外，在旋转驱动力反向以通过输入轴26使中心齿轮16沿着顺时针方向旋转时，内齿轮20解除锁紧状态以返回到在图5中所示的初始状态。

另一方面，在内齿轮20处于如图8所示的锁紧状态中时，可以通过减小施加在输出轴28上的负载来使内齿轮20解除锁紧状态。也就是说，在输出轴28上的负载减小的状态中，行星齿轮18a、18b、18c根据中心齿轮16沿着顺时针方向的旋转在沿着逆时针方向进行旋转的同时与承载构件22一起沿着顺时针方向进行公转，并且与行星齿轮18a、18b、18c啮合的内齿轮20沿着顺时针方向转动(参见图13)。在该状态中，内齿轮20的旋转速度由于设置在内齿轮20和内部23之间的粘性阻力构件而变得小于承载构件22的转速，并且在承载构件22和内齿轮20之间出现在相对旋转数上的差异。因此，粘性阻力在内齿轮20和内部23之间增大。因为粘性阻力在内齿轮20和内部23之间增大并且还因为行星齿轮18a、18b、18c和内齿轮20为斜齿轮，所以沿着螺旋形成在齿轮的圆柱形表面上的齿条纹的方向产生出推力。

另外，如图14所示，每个内齿轮锁紧接收部分31c和锁紧部分33c具有这样一种形状，从而沿着圆周方向描绘出一曲线。因此，在内齿轮20沿着顺时针方向旋转时，该力与推力一起沿着与Z1方向相反的方向施加，并且内齿轮20进行平行移动。也就是说，内齿轮20在沿着顺时针方向进行旋转的同时沿着与Z1方向相反的方向进行平行移动，内齿轮锁紧接收部分31a至31d与锁紧部分33a至33d分开，并且内齿轮20解除锁紧状态。

在根据第一实施方案的自动减速比转换装置10中，中心齿轮16、行星齿轮18和内齿轮20采用斜齿轮，并且在内齿轮20和设置用于承载构件22的内部23之间设有粘性阻力构件。因此，在向承载构件22施加了超过预定扭矩的负载时，内齿轮20根据在内齿轮20和承载构件22之间的相对转速差异沿着朝着输入轴26的方向或者朝着输出轴28的方向进行平行移动。因此，可以自动地转换从输出轴28传递给促动器的位移构件的减速比。在促动器的位移构件在向外路线中一旦停止并且然后位移构件再次在沿着向外路线的方向上移动时，也可以方便地使内齿轮20解除锁紧状态，并且可以自动地改变减速比。另外，促动器的位移构件可以在低扭矩和高速下沿着向外路径移动。

接着将参照图15A至15C对结合有根据本发明第一实施方案的自动减速比转换装置10的加压装置70(促动器)进行说明。

加压装置70(促动器)为在必要时对工件W进行加压的装置。加压装置70基本上包括电动机72、自动减速单元74、固定减速比减速单元76、进给螺旋轴78、可动构件80、管子82和引导件84。可动构件80和管子82用作促动器的位移构件。

在该加压装置70中，在作为旋转驱动源的电动机72的激励作用下通过自动减速单元74和固定减速比减速单元76使进给螺旋轴78旋转。具有螺纹槽的可动构件80的进给螺母(未示出)由引导件84引导并且沿着进给螺旋轴78的轴向方向运动。可动构件80与在前端处具有用来抵靠在工件W上以便挤压工件W的加压部分86的管子82连接。管子82的内部是中空的。在该结构中，进给螺旋轴78穿过管子82的中空内部插入。

在驱动电动机72时，电动机72在低负载下的转动力使中心齿轮16转动。因此，行星齿轮18、内齿轮20和承载构件22沿着顺时针方向按照整体的方式绕着中心齿轮16公转(参见图6)。因此，与输入轴26的旋转数对应的该转动传递给输出轴28以产生高速转动。该转动通过固定减速比减速单元76从输出轴28传递以使进给螺旋轴78转动。具有螺纹槽的可动构件80的进给螺母由引导件84引导并且沿着进给螺旋轴78的轴向方向运动。因此，加压部分86从在图15A中所示的初始位置朝着工件W高速移动(参见图15B)。

如图15C所示一样，移动的加压部分86抵靠在工件W上，并且通过输出轴28从加压装置70向承载构件22施加超过预定扭矩的负载。在该情况下，中心齿轮16转动，因此行星齿轮18a、18b、18c沿着与中心齿轮16的方向相反的逆时针方向进行旋转，同时这些行星齿轮18a、18b、18c不进行公转。与行星齿轮18a、18b、18c啮合的内齿轮20沿着逆时针方向旋转(参见图7)。因此，推力作用在内齿轮20上，并且内齿轮20沿着Z1方向进行平行移动。

如图8所示一样，由于内齿轮20沿着Z1方向进行平行移动，所以内齿轮锁紧接收部分31b与锁紧部分33b啮合，内齿轮锁紧接收部分31c与锁紧部分33c啮合，并且内齿轮20处于锁紧状态。在内齿轮20处于锁紧状态中时，行星齿轮18根据中心齿轮16的旋转在沿着逆时针方向进行旋转的同时与承载构件22一起沿着顺时针方向进行公转(参见图9)，并且通过输出轴28将增大的扭矩传递给加压装置70的加压部分86上。因此，工件W受到加压部分86的挤压(参见图15C)，并且对工件W进行挤压加工，和/或进行用于使工件W的位置运动的操作。

假设Z(A)表示中心齿轮16的齿数并且Z(C)表示内齿轮20的齿数，则在内齿轮20的锁紧状态中获得的减速比由1/(1+Z(C)/Z(A))表示。从输出轴28得到的输出扭矩为从输入轴26产生出的输入扭矩的(1+Z(C)/Z(A))倍。例如，在中心齿轮16的齿数为12并且内齿轮20的齿数为66，则获得6.5倍的高扭矩。

在提供给电动机72的电流极性在工件W如上所述一样受到加压部分86的挤压之后倒转时，中心齿轮16在输入轴26的作用下沿着逆时针方向旋转。行星齿轮18a、18b、18c根据中心齿轮16的旋转在沿着顺时针方向进行旋转的同时与承载构件22一起沿着逆时针方向进行公转(参见图10)。因此，推力作用在内齿轮20上。内齿轮20在沿着顺时针方向进行旋转的同时沿着与Z1方向相反的方向进行平行移动。内齿轮20的内齿轮锁紧接收部分30与外壳12b的锁紧部分32分开，并且内齿轮20解除锁紧状态。

在内齿轮20解除锁紧状态时，行星齿轮18a、18b、18c、内齿轮20和承载构件22再次与中心齿轮16沿着逆时针方向的旋转一致地按照整体的方式绕着中心齿轮16沿着逆时针方向进行公转(参见图11)。因此，与输入轴26的转速对应的转速直接传递给输出轴28以产生高速转动。加压部分86在由引导件84引导的同时沿着与工件W分离的方向高速运动。因此，它能够返回到在图1SA中所示的初始位置。

根据第一实施方案的自动减速比转换装置10，在通过输出轴28从促动器将超过预定扭矩的负载施加在承载构件22上时，已经沿着与中心齿轮16相同的旋转方向转动的内齿轮20沿着与中心齿轮16不同的方向转动。因此，内齿轮锁紧接收部分30a至30d、31a至31d与锁紧部分32a至32d、33a至33d啮合，内齿轮20的旋转停止，并且内齿轮20被锁定。在内齿轮20处于锁紧状态中时，通过输出轴28传递的减速比自动地转换，并且促动器的位移构件在高扭矩和低速下移动。另一方面，为了使位移构件的位移方向从向外路径改变成返回路径，将旋转驱动源的电流极性倒转。这样，中心齿轮16如上所述一样反向，并且内齿轮20解除锁紧状态。因此，从输出轴28传递给用于构成促动器的位移构件的减速比自动地被转换。位移构件可以在低扭矩和高速下沿着返回路径移动。

在上述第一实施方案中，电动机72和可动构件80通过进给螺旋轴78相互连接以传递电动机72的旋转力。但是，对于上述进给螺旋轴78没有任何限制。例如，如在日本未审定专利No.2005-106284中所披露的一样，可以用皮带140使可动构件80移动(参见图16)。

另外，本发明也可以应用于这样的结构，其中如在图17和18所示的电动夹具装置(参见例如日本未审定专利No.2001-105332和No.2002-219625)中一样电动机72与进给螺旋轴78并置，并且装置与液压缸142并置(例如参见日本未审定专利No.2005-54862)(参见图19)。

用作内部阻力的粘性连接部分36可以设在输出轴28和承载构件22之间以便即使在输出轴28的旋转数小于输入轴26的旋转数时也能将转速和扭矩有效地传递给输出轴28，并且在输入轴26的旋转数和输出轴28的旋转数之间的差异根据第一实施方案在自动减速比转换装置10中变大。在图20中显示出根据第二实施方案的自动减速比转换装置10A的这种布置。在第二实施方案中，粘性连接部分36设在承载构件22的侧面上。该粘性连接部分36包括多个圆盘38，它们具有中心孔并且层叠在一起同时在输出轴28上相互间隔预定间距。与承载构件22设置成一体的圆盘39插入在多个彼此分开的圆盘38之间。例如，在多个圆盘38、39之间填充有具有高粘性的油或油脂。

如图21所示，设置在输出轴28的侧面上的一个圆盘39可以受到螺纹调节螺杆150的挤压。因此，可以增大或减小流体阻力以调节旋转驱动源的旋转力。

可以在输入轴26和输出轴28之间插入粉末离合器152以便从输入轴26将转速和扭矩有效地传递给输出轴28(参见图28A)。或者可以在输入轴26和输出轴28之间设置用于转子162的磁铁160。由铝或铜构成的板构件164安装在外壳12b的内侧上。可以通过使用调节螺杆166来改变磁铁160的磁通量从而使得该板构件164能够进行向前和向后运动，从而旋转阻力是可变的(参见图22B)。另外可选的是，可以将线圈168安装在转子162周围。可以相对于线圈168来改变电阻器170的电阻以控制转子162的转动(参见图22C)。另外可选的是，可以简单地用制动器172束紧转子162以影响用于转子162旋转的ON/OFF控制(参见图22D)。

接着在图23中显示出根据本发明第三实施方案的自动减速比转换装置10B。在根据第三实施方案的该自动减速比转换装置10B中，与根据第二实施方案的自动减速比转换装置10A相比，内齿轮锁紧解除机构40设在内齿轮20A的外圆周端面上。

如也在图24中所示一样，内齿轮锁紧解除机构40包括弹簧安装部分42、弹簧44a、44b以及内齿轮锁紧接收部分30a至30d、31a至31d。在内齿轮20A的外圆周表面上形成有沟槽同时插入有沿着轴向方向环形地设置在基本上中央位置处的弹性安装部分42。弹簧44a、44b螺旋缠绕在这些沟槽上。另外，在内齿轮20A的圆柱形形状的两个圆周边缘处设有与内齿轮20A分开形成并且分别具有内齿轮锁紧接收部分30a至30d、31a至31d的第一环形构件46a和第二环形构件46b，从而它们能够沿着朝着输入轴26的方向或者朝着输出轴28的方向沿着内齿轮20A的环形接合槽48进行平行移动。在内齿轮20A沿着朝着输入轴26的方向或者朝着输出轴28的方向进行平行移动时，弹簧44a、44b插入在第一环形构件46a(或者第二环形构件46b)和内齿轮20A的弹簧安装部分42之间，并且内齿轮锁紧接收部分31a至31d(30a至30d)与锁紧部分33a至33d(32a至32d)接合，从而构成锁紧状态。之后，通过弹簧44a、44b的弹性力沿着与平行移动方向相反的方向进行挤压作用，并且迅速解除锁紧状态。在该实施方案中，使用了弹簧44a、44b。但是，对于这些弹簧构件并没有任何限制，只要使用了弹性构件就行。例如，还可以采用橡胶等。可以采用磁铁作为内齿轮锁紧解除机构40以便确保与弹性构件的弹性力等同的功能。

因此，根据第三实施方案的该自动减速比转换装置10B可以结合进在图15A至15C中所示的加压装置70中。从在图15B中所示的状态开始，在加压部分86朝着工件W移动预定距离从而抵靠在工件W时，从加压装置70借助输出轴28向承载构件22施加了超过预定扭矩的负载，然后行星齿轮18a、18b、18c根据中心齿轮16的旋转沿着与中心齿轮16的方向相反的逆时针方向进行旋转而不进行公转，并且与这些行星齿轮18啮合的内齿轮20A沿着逆时针方向旋转(参见图7)。因此，推力作用在内齿轮20A上，并且内齿轮20A沿着Z1方向进行平行移动。

内齿轮20A沿着Z1方向进行平行移动，内齿轮锁紧接收部分31与锁紧部分33啮合，并且内齿轮20A处于如图8中所示的锁紧状态。在内齿轮20A处于锁紧状态中时，行星齿轮18根据中心齿轮16的旋转在沿着逆时针方向进行旋转的同时与承载构件22一起沿着顺时针方向进行公转(参见图9)。通过输出轴28向加压装置70的加压部分86传递增大的扭矩。因此，工件W受到加压部分86的挤压(参见图15C)。

随后，提供给电动机72的电流的极性在通过加压部分86挤压工件W之后倒转。因此，中心齿轮16在输入轴26的作用下沿着逆时针方向旋转。行星齿轮18根据中心齿轮16的旋转在沿着顺时针方向进行旋转的同时与承载构件22一起沿着逆时针方向进行公转(参见图10)。因此，推力作用在内齿轮20A上。该内齿轮20A在沿着顺时针方向进行旋转的同时沿着与Z1方向相反的方向进行平行移动。内齿轮20A的内齿轮锁紧接收部分31与外壳12b的锁紧部分33分离，并且内齿轮20A解除锁紧状态。

根据该第三实施方案的自动减速比转换装置10B，通过设置用于内齿轮20A的内齿轮锁紧解除机构40，从而可以使内齿轮锁紧接收部分30、31和锁紧部分32、33迅速解除锁紧状态。

接着，图25显示出根据本发明第四实施方案的自动减速比转换装置10C。该自动减速比转换装置10C包括外壳12a、12b和行星齿轮机构14B。该行星齿轮机构14B容纳在按照整体方式组装的外壳12a、12b中。

在其中形成有用于外壳12a的具有伸出形状的锁紧部分54，它们在承载构件22B沿着朝着输入轴26的方向进行平行移动时如后面所述一样能够与承载构件锁紧接收部分52接合。在其中形成有用于外壳12b的具有伸出形状的锁紧部分55，它们在承载构件22B沿着朝着输出轴28B的方向进行平行移动时如后面所述一样能够与承载构件锁紧接收部分53接合。锁紧部分54、55具有沿着圆周方向成曲线的伸出形状。设有轴承部分34c以便可转动地支撑内齿轮20B。

行星齿轮机构14B包括与输入轴26形成为一体的中心齿轮16、与中心齿轮16啮合同时沿着中心齿轮16的圆周方向相互分开大约120度角以进行公转和旋转的行星齿轮18a、18b、18c以及承载构件22B。承载构件22B具有直径较大的圆柱形内部23B和沿着与内部23B相同的方向伸出的输入轴26。小直径中心齿轮16插入到内部23B中，并且行星齿轮18a、18b、18c面对着设置用于承载构件22B的窗口21。与输出轴28B设置成一体的大直径内齿轮20B设在行星齿轮18a、18b、18c的外圆周侧上。行星齿轮18a、18b、18c还与刻在内齿轮20B的内圆周上的内齿啮合。

对于承载构件22B形成有多个承载构件锁紧接收部分52、53，每个都朝着内齿轮20B的圆柱形形状的端部伸出。承载构件锁紧接收部分52、53具有与锁紧部分54、55对应的沿着圆周方向成曲线的伸出形状。承载构件锁紧接收部分52、53和锁紧部分54、55用作承载构件锁紧机构。

接着将对该自动减速比转换装置10C的操作进行说明。驱动电动机72，并且处于低载荷的电动机72的旋转力使中心齿轮16转动。因此，行星齿轮18、内齿轮20B和承载构件22B围绕着中心齿轮16沿着顺时针方向一体地进行公转(参见图6)。因此，将与输入轴26的旋转数对应的旋转数传递给输出轴28以进行高速旋转。通过输出轴28B借助固定减速比减速单元76使进给螺旋轴78旋转。具有螺纹槽的可动构件80的进给螺母在由引导件84引导的同时沿着进给螺旋轴78的轴向方向运动。因此，加压部分86从在图15A所示的初始位置沿着接近工件W的方向高速移动(参见图15B)。

如图15C所示一样，在加压部分86抵靠在工件W上并且从加压装置70通过输出轴28B向内齿轮20B施加超过预定扭矩的负载时，随着中心齿轮16旋转，行星齿轮18a、18b、18c沿着与中心齿轮16的方向相反的逆时针方向进行旋转同时这些行星齿轮18a、18b、18c没有进行公转，并且与这些行星齿轮18a、18b、18c啮合的内齿轮20B沿着逆时针方向转动(参见图7)。因此，推力作用在承载构件22B上，并且该承载构件22B沿着Z方向进行平行移动。

该承载构件22B沿着Z方向进行平行移动，承载构件锁紧接收部分53与锁紧部分55啮合，并且构成锁紧状态。在承载构件22B处于锁紧状态中时，行星齿轮18a、18b、18c根据中心齿轮16的旋转在沿着逆时针方向进行旋转的同时与承载构件22B一起进行公转(参见图9)。通过输出轴28B将该增大的扭矩传递给加压装置70的加压部分86，因此工件W受到加压部分86的挤压(参见图15C)。

随后，在提供给电动机72的电流极性在工件W受到加压部分86的挤压之后倒转时，中心齿轮16在输入轴26的作用下沿着逆时针方向旋转。随着中心齿轮16转动，行星齿轮18a、18b、18c在沿着顺时针方向进行旋转的同时与承载构件22B一起沿着逆时针方向进行公转(参见图10)。因此，推力作用在承载构件22B上。该承载构件22B在沿着顺时针方向进行旋转的同时沿着与Z方向相反的方向进行平行移动。承载构件22B的承载构件锁紧接收部分53与锁紧部分55分开，并且承载构件22B解除锁紧状态。

在承载构件22B解除锁紧状态时，行星齿轮18a、18b、18c、内齿轮20B和承载构件22B再次与中心齿轮16沿着逆时针方向的旋转一致地绕着中心齿轮16沿着逆时针方向进行一体地公转(参见图11)。因此，与输入轴26的转速对应的转速直接传递给输出轴28B以产生高速转动。加压部分86在由引导件84引导的同时沿着与工件W分离的方向高速运动，从而它能够成功返回到在图15A中所示的初始位置。

根据第四实施方案的自动减速比转换装置10C，在借助输出轴28B从促动器将超过预定扭矩的负载施加在内齿轮20B上时，已经沿着与中心齿轮16相同的旋转方向转动的行星齿轮18a、18b、18c和承载构件22B沿着与中心齿轮16不同的方向转动。因此，承载构件锁紧接收部分52、53与锁紧部分54、55啮合，并且承载构件22B的旋转停止，从而将承载构件22B锁定。在承载构件22B处于锁紧状态中时，通过内齿轮20B传递的减速比自动地转换。构成促动器的位移构件在向外路径的终端位置附近中以高扭矩和低速移动。另一方面，在位移构件从向外路径朝着返回路径移动时，旋转驱动源的电流极性倒转，并且中心齿轮16反转以使承载构件22B解除锁紧状态。因此，从输出轴28B传递给促动器的位移构件的减速比自动地被转换。构成促动器的该位移构件可以在低扭矩和高速下沿着返回路径移动。

接着，图26显示出根据本发明第五实施方案的自动减速比转换装置10D。如图26所示一样，与根据第四实施方案的自动减速比转换装置10B相比，在该自动减速比转换装置10D中，在承载构件22C的圆周边缘部分处设有环形沟槽，并且在这些沟槽中设有环形弹簧60a、60b。

因此，在将根据第五实施方案的自动减速比转换装置10D结合进加压装置70中时，加压部分86在图15B所示的状态中朝着工件W移动预定距离，从而抵靠在工件W上。在从加压装置70借助输出轴28C向内齿轮20C施加了超过预定扭矩的负载时，中心齿轮16转动，因此行星齿轮18在没有进行公转的情况下沿着与中心齿轮16的方向相反的逆时针方向进行旋转。与这些行星齿轮18a、18b、18c啮合的内齿轮20C沿着逆时针方向旋转(参见图7)。因此推力作用在承载构件22C上，并且该承载构件22C沿着Z方向进行平行移动。

承载构件22C沿着Z方向进行平行移动，承载构件锁紧接收部分53与锁紧部分55啮合，并且承载构件22C处于锁紧状态。在承载构件22C处于锁紧状态中时，行星齿轮18a、18b、18c根据中心齿轮16的旋转在沿着逆时针方向进行旋转的同时与承载构件22C一起沿着顺时针方向进行公转(参见图9)。通过输出轴28C向加压装置70的加压部分86传递增大的扭矩。因此，工件W受到加压部分86的挤压(参见图15C)。

随后，在提供给电动机72的电流的极性在通过加压部分86挤压工件W之后倒转时，中心齿轮16在输入轴26的作用下沿着逆时针方向旋转。随着中心齿轮16转动，行星齿轮18a、18b、18c在沿着顺时针方向进行旋转的同时与承载构件22C一起沿着逆时针方向进行公转(参见图10)。因此，推力作用在承载构件22C上。该承载构件22C在沿着顺时针方向进行旋转的同时沿着与Z方向相反的方向进行平行移动。承载构件22C的承载构件锁紧接收部分53与锁紧部分55分开，并且承载构件22C解除锁紧状态。承载构件22C的承载构件锁紧接收部分53与外壳12b的锁紧部分55分开，并且承载构件22C解除锁紧状态。在该过程中，承载构件22C在弹簧60b的弹性力作用下沿着与Z1方向相反的方向进行平行移动。承载构件22C迅速解除锁紧状态。

根据第五实施方案的自动减速比转换装置10D，承载构件22C设有弹簧60a、60b，因此能够迅速地解除承载构件锁紧接收部分52、53和锁紧部分54、55的锁紧状态。

图27为一分解透视图，显示出根据第六实施方案的自动减速比转换装置10E。该自动减速比转换装置10E与根据第一实施方案的自动减速比转换装置10的不同之处在于以下特征。也就是说，外壳12a、12b用外壳212a、212b、212c构成。承载构件22用承载构件222a、222b构成。在行星齿轮机构214中设有承载环240a、240b和输入轴环242。已经形成在外壳12a中的锁紧部分32a至32d在锁紧板244a上设置作为锁紧部分232a至232d。已经形成在外壳12b中的锁紧部分33a至33d在锁紧板244b上设置作为锁紧部分233a至233d。

外壳212a为环形，它设有用于可转动地支撑输入轴226的轴承部分234a。外壳212b与外壳212a一样为环形，它设有用于可转动地支撑输出轴228的轴承部分234b。外壳212c形成为圆柱形。

锁紧板244a为环形，它设有由圆弧形凸起构成的锁紧部分232a至232d，从而这些锁紧部分232a至232d彼此相对以便在内齿轮220如后面所述一样沿着朝着输入轴226的方向进行平行移动时如后面所述一样与内齿轮锁紧接收部分230a至230d接合。

锁紧板244b与锁紧板244a一样为环形，它设有由圆弧形凸起构成的锁紧部分233a至233d，从而这些锁紧部分233a至233d彼此相对以便在内齿轮220如后面所述一样沿着朝着输出轴228的方向进行平行移动时与内齿轮锁紧接收部分231a至231d接合。

在内齿轮锁紧接收部分230a至230d和锁紧部分232a至232d之间或者在内齿轮锁紧接收部分230a至230d和锁紧部分232a至232d之间接合时施加了冲击力。内齿轮锁紧接收部分230和锁紧部分232容易磨损。

为了避免该磨损，优选增大在内齿轮锁紧部分230的圆弧形凸起和锁紧部分232之间的接触面积，或者为内齿轮锁紧接收部分230和锁紧部分232设置大量圆弧形凸起。

也可以采用其中增强了内齿轮220和锁紧板244a、244b的机械强度的方法作为另一种用于防磨损的方法。在提高机械强度时，内齿轮220和锁紧板244a、244b的洛氏硬度(HRC)优选不小于50。可以采用其中内齿轮220和锁紧板244a、244b由相同材料制成以获得等同的机械强度的方法作为再一种用于防止磨损的方法。

假设采用了相同材料，则用于内齿轮220和锁紧板244a、244b的材料没有特殊限制。但是，例如可以采用聚缩醛来形成内齿轮220和锁紧板244a、244b。在采用树脂基的材料例如聚缩醛时，可以减轻内齿轮220和锁紧板244a、244b的自重。因此，可以降低在内齿轮220和锁紧板244a、244b相互接触时所产生出的声音。

行星齿轮机构214包括与输入轴226形成为一体的中心齿轮216、相互啮合同时沿着中心齿轮216的圆周方向相互成大约120度角分开以进行公转和旋转的行星齿轮218a、218b、218c、内齿轮220、承载构件222a、222b、承载环240a、240b以及输入轴环242。

承载构件222b具有沿着圆周方向形成并且分成多段的内部223以及从内部223向外壳212b伸出的输出轴228。中心齿轮216面对着其内径部分插入到内部223中。内部223形成有以120度相等角度相互间隔开的窗口221。行星齿轮218a、218b、218c设置成面对着这些窗口221。在该布置中，通过使用销224将这些行星齿轮218a、218b、218c可转动地支撑在一个承载构件222a和另一个承载构件222b之间。

成圆柱形并且具有刻在内圆周上的内齿246的大直径内齿轮220装配在行星齿轮218a、218b、218c的外圆周侧上。这些行星齿轮218a、218b、218c与内齿246啮合。在承载构件222b的侧圆周面上设有孔254以便安装由钢球248和弹簧250构成的紧固机构252。在内齿轮220的内圆周面上与紧固机构252对应的位置处设有环形沟槽256。

例如，即使在没有任何载荷或低载荷下如促动器一样进行驱动操作时，在一些情况中在输入轴26和输出轴28之间出现在旋转数方面的偏差。内齿轮20可能由于这个旋转数的偏差而不理想地沿着轴向方向移动。相反，该自动减速比转换装置10E设有紧固机构252，该机构如此操作，从而即使在由于在没有任何负载或低负载下被驱动所以在输入轴26和输出轴28之间容易出现旋转数的偏差，也能防止内齿轮220沿着朝着输入轴226的方向或者朝着输出轴228的方向运动以避免在没有任何负载或低负载的情况下在输入轴226和输出轴228之间出现旋转数的偏差。

因此，在设有紧固机构252时，防止了内齿轮220沿着朝着输入轴226的方向或者朝着输出轴228的方向(参见图29A)运动以避免在没有任何负载或低负载情况下在内齿轮220和锁紧板258a、258b之间出现邻接。因此，可以避免产生出邻接声音。

相反，在没有设置紧固机构252的情况下，内齿轮在没有任何负载或低负载下沿着朝着输入轴226的方向或者朝着输出轴228的方向运动，该内齿轮220和锁紧板258a、258b进行邻接，并且产生出邻接声音。例如，在内齿轮220沿着朝着输出轴228的方向运动时，在没有啮合内齿轮锁紧接收部分231a和锁紧板244b的锁紧部分233b的情况下出现邻接，并且产生出邻接声音，因为内齿轮220如从输入轴226的侧面看沿着顺时针方向转动。

中心齿轮216、行星齿轮218a、218b、218c和内齿轮220与在根据第一实施方案的自动减速比转换装置10一样由斜齿轮构成。例如在该布置中，填充或施加了具有高粘性的油或油脂以便在行星齿轮218a、218b、218c和承载构件222b的内部223之间以及在行星齿轮218a、218b、218c和内齿246之间获得粘性阻力。承载环240a设在内齿轮220和承载构件222a之间以避免油、油脂等从内齿轮220泄漏出。另外，承载环240b设在内齿轮220和承载构件222b之间。

这对承载环240a、240b分别用作第一密封机构，它们优选例如由橡胶材料例如NBR形成。

另外，输入轴环242安装在输入轴226的环形槽上以便防止油、油脂等从与行星齿轮218a、218b、218c啮合的中心齿轮216朝着输入轴226泄漏出。输入轴环242用作第二密封机构，它优选例如由橡胶材料例如具有润滑性能的硅橡胶形成。

承载环240a、承载环240b和输入轴环242的形状没有专门限制。但是，承载环240a和承载环240b的横截面形状优选基本上为椭圆形。输入轴环242的横截面形状优选基本上为X形。

分别沿着圆周方向弯曲并且每个都沿着轴向方向伸出预定长度的多个内齿轮锁紧接收部分230a至230d、231a至231d形成在内齿轮220的圆柱形形状的两个端部处。如图27所示一样，内齿轮锁紧接收部分230a至230d、231a至231d形成为弯曲形式，从而具有与锁紧部分232a至232d、233a至233d对应的沿着圆周方向突出的形状。这些内齿轮锁紧接收部分230a至230d、231a至231d和锁紧部分232a至232d、233a至233d用作内齿轮锁紧机构。

外壳212a、212b、212c和锁紧板244a、244b分别设有装配孔260以便插入螺丝258以将输入轴226、内齿轮220和承载构件222a、222b装配在一起。

根据第六实施方案的自动减速比转换装置10E基本上按照与根据第一实施方案的自动减速比转换装置10相同的方式操作。但是，该自动减速比转换装置10E与自动减速比转换装置10相比具有紧固机构252。因此，当在没有任何负载或低负载的情况下进行驱动操作时，紧固机构252的钢球248通过在弹簧250的弹簧力作用下朝着内齿轮220的沟槽256挤压而被保持。因此，可以避免内齿轮220沿着朝着输出轴228的方向或者朝着输入轴226的方向运动(参见图29A)。

在向输出轴228施加超过预定扭矩的负载时，钢球248克服了弹簧250的弹簧力，并且钢球248朝着弹簧250稍微移动。钢球248压在沟槽256上，该钢球与沟槽256脱离，该钢球248解除受约束状态。因此，内齿轮220沿着朝着输出轴228的方向或者朝着输入轴226的方向运动(参见图29B和29C)。

图30显示出沿着轴向方向剖开的纵向剖视图，显示出根据第七实施方案的自动减速比转换装置10F。该自动减速比转换装置10F具有设置在位于根据第六实施方案的自动减速比转换装置10E的锁紧板244a、244b和内齿轮220之间的接合部分处的减振机构270。

该减振机构270包括：设置在与外壳212a相对的表面上的具有楔形横截面的减振凸起260a，该凸起例如由弹性构件如合成树脂或橡胶构成并且与锁紧板258a形成为一体；减振槽262a，它形成在外壳212a从而与减振凸起260a对应；设置在与外壳212b相对的表面上的具有楔形横截面的减振凸起260b，它由例如弹性构件如合成树脂或橡胶构成并且与锁紧板258b形成为一体；以及减振槽262b，它形成在外壳212b上从而与减震凸起260b对应(参见图31和32)。

粘性构件272例如具有高粘性的油或油脂填充或施加在形成在减振凸起260a和减振槽262a之间以及在减振凸起260b和减振槽262b之间的每个间隙上以便获得粘性阻力以用作减振机构270。

在设有减振机构270时，可以降低由在内齿轮220和锁紧板258a、258b之间的邻接所产生出的磨损以及在出现邻接时产生出的声音。

也就是说，在内齿轮220沿着朝着输入轴226的方向(或沿着朝着输出轴228的方向)运动时，内齿轮220的内齿轮锁紧接收部分230a至230d(231a至231d)抵靠在减振机构270的锁紧板258a(258b)上，并且它们相互啮合。因此，锁紧板258a(258b)与内齿轮220一体地转动。

在该情况中，在与锁紧板258a(258b)形成为一体的减振凸起260a(260b)沿着形成在外壳212a(212b)的侧面上的减振槽262a(262b)进行滑动运动时，因为设有具有高粘性的粘性构件272，所以通过粘性构件272的粘性阻力进行制动动作。在内齿轮220抵靠在锁紧板258a、258b上时所产生出的冲击被缓冲(吸收)。因此，可以适当地抑制在内齿轮220抵靠在锁紧板258a、258b上时所产生出的磨损和在出现邻接时所产生出的声音。

优选的是，形成在减振凸起260a和减振槽262a之间以及在减振凸起260b和减振槽262b之间的间隙尽可能窄以便提高作为减振机构270的效率。

通过结合使用根据第一实施方案的自动减速比转换装置10和固定减速比减速单元76可以获得宽范围的减速比。例如，在自动减速单元74的减速比为1∶4并且固定减速比减速单元76的减速比为1∶4，则相对于来自行星齿轮94的输入可以在1∶4至1∶16的范围内改变减速比。图33显示出一纵向剖视图，显示出其中自动减速单元74和固定减速比减速单元76相互连接的状态。

因此，在加压装置70中，电动机72的旋转运动通过自动减速比转换装置10从输出轴28传递给固定减速比减速单元76。如图33所示，在固定减速比减速单元76中，与输出轴28接合的中心齿轮90旋转以使由销92可转动地支撑并且与中心齿轮90啮合的行星齿轮94以及与这些行星齿轮94啮合的内齿轮96旋转。传递给内齿轮96的转速通过输出轴98和连接器100传递给输出轴102。连接器100和输出轴102通过粘性连接部分108相互连接。输出轴102通过螺丝104旋紧在轴106上。

在该布置中，与输出轴28连接的促动器不限于加压装置70。促动器当然包括用于进行线性或旋转往复运动的机构，例如其中活塞杆(位移构件)进行往复运动的未示出流体压力缸、其中滑动件(位移构件)进行往复运动的线性促动器、旋转促动器以及其中夹紧臂(位移构件)进行往复运动的夹紧装置。但是，促动器并不局限于此。

图34显示出作为一种夹紧装置的卡盘装置110。从电动机112提供的旋转驱动力通过结合在自动减速比转换装置10中的自动减速单元114和固定减速比减速单元116传递给输出轴118。在输出轴118转动时，紧固在螺杆120上的连接器122和紧固在螺杆124上的进给螺母126转动。在进给螺母126转动时，与进给螺母126接合的进给螺旋轴128沿着轴向方向运动。在进给螺旋轴128运动时，夹持部分132可以利用臂130夹住工件W。

在该布置中，可以用作旋转驱动源的那些例如包括有刷或无刷电动机或多相感应电动机。在如上所述的旋转驱动源中，优选采用由AC伺服电动机或步进电动机构成的具有冷却机构的多相感应电动机，其中铁芯由硅钢板形成，并且转子具有由铝形成的圆柱形形状以便增大二次侧电阻。图35显示出与如上所述的多相感应电动机和普通感应电动机相关的相对于速度的扭矩特性。如图35所示，在采用多相感应电动机作为用于自动减速比转换装置10的旋转驱动源时，与普通感应电动机相比相对于速度可以更加容易地控制扭矩。从成本上看，与普通感应电动机相比能够更廉价地生产出如上所述的多相感应电动机。另外，在加入编码器时，还可以按照与在普通伺服电动机中相同的方式进行定位控制和扭矩控制。

虽然已经显示并且详细描述了本发明的某些优选实施方案，但是应该理解的是，在不脱离所附权利要求范围的情况下可以在其中作出各种变化和改变。

Claims

1.一种自动减速比转换装置，其布置在旋转驱动源和促动器之间，用于自动地转换由所述旋转驱动源的旋转驱动力操作的位移构件的减速比，所述装置包括：

一行星齿轮机构(14)，其包括与所述旋转驱动源连接的输入轴(26)、与所述促动器连接的输出轴(28)、分别为斜齿轮的一中心齿轮(16)、行星齿轮(18a至18c)和一内齿轮(20)、以及一承载构件(22)，该承载构件可转动地支撑着所述行星齿轮(18a至18c)并且随着所述行星齿轮(18a至18c)的公转而一体地转动；

一阻力元件，其在所述内齿轮(20)和所述行星齿轮(18a至18c)之间产生出推力；以及

一制动机构，其根据输出负荷的增大或减小通过所述推力使所述内齿轮(20)运动来制动所述内齿轮(20)的旋转运动。

2.如权利要求1所述的自动减速比转换装置，其中所述阻力元件为粘性阻力构件。

3.如权利要求2所述的自动减速比转换装置，其中所述粘性阻力构件设在所述行星齿轮(18a至18c)和在内部插入到所述内齿轮(20)中的所述承载构件(22)的内部(23)之间以及在所述行星齿轮(18a至18c)和内齿轮(20)之间。

4.如权利要求1所述的自动减速比转换装置，其中所述制动机构包括：一内齿轮锁紧机构，其通过啮合设在所述内齿轮(20)的圆周边缘处的内齿轮离合器和设在用于容纳所述行星齿轮机构(14)的外壳(12a，12b)上的锁紧部分(32a至32d、33a至33d)，从而使所述内齿轮(20)停止转动并且锁定该内齿轮。

5.如权利要求1所述的自动减速比转换装置，其中所述制动机构包括：

一第一内齿轮锁紧机构，其通过啮合设在所述内齿轮(20)的一个圆周边缘处的内齿轮离合器和设在用于容纳所述行星齿轮机构(14)的一个外壳(12a)上的锁紧部分(32a至32d)，从而使所述内齿轮(20)停止转动并且锁定该内齿轮；以及

一第二内齿轮锁紧机构，其通过啮合设在所述内齿轮(20)的另一个圆周边缘处的内齿轮离合器和设在另一个外壳(12b)上的锁紧部分(33a至33d)，从而使所述内齿轮(20)停止转动并且锁定该内齿轮，并且其中

在所述内齿轮(20)沿着朝着所述输入轴(26)的方向进行平行移动时通过所述第一内齿轮锁紧机构来制动所述内齿轮的所述旋转运动，而在所述内齿轮沿着朝着所述输出轴(28)的方向进行平行移动时通过所述第二内齿轮锁紧机构来制动所述内齿轮的所述旋转运动。

6.如权利要求1所述的自动减速比转换装置，其中所述制动机构包括一内齿轮锁紧机构，其通过啮合设在所述内齿轮(220)的圆周边缘处的内齿轮离合器和固定在外壳(212a至212c)上的锁紧板(244a，244b)来停止所述内齿轮(220)的转动并且锁定该内齿轮。

7.如权利要求6所述的自动减速比转换装置，其中在所述外壳(212a至212c)和所述锁紧板(244a，244b)之间设有一减振机构(270)，并且在啮合所述内齿轮离合器和所述锁紧板(244a，244b)之后通过所述减振机构(270)使所述内齿轮(220)的所述转动停止。

8.如权利要求1所述的自动减速比转换装置，其中

所述承载构件(222a，222b)设有一紧固机构(252)，并且所述内齿轮(220)设有用于与所述紧固机构(252)接合的沟槽(256)；并且

所述紧固机构(252)与所述沟槽(256)接合以防止所述内齿轮(220)在从所述促动器通过所述输出轴(228)向所述承载构件(222b)施加不超过预定扭矩的负载时沿着朝着所述输入轴(226)的方向或朝着所述输出轴(228)的方向运动。

9.如权利要求3所述的自动减速比转换装置，其中所述承载构件(222a，222b)设有用于避免所述粘性阻力构件从所述承载构件(222a，222b)中流出的第一密封机构(240a，240b)。

10.如权利要求2所述的自动减速比转换装置，其中所述输入轴(226)设有用于避免设在所述中心齿轮(216)和所述行星齿轮(218a至218c)之间的所述粘性阻力构件从所述输入轴(226)的一侧流出的第二密封构件(242)。

11.一种自动减速比转换装置，其布置在旋转驱动源和促动器之间，用于自动地转换由所述旋转驱动源的旋转驱动力操作的位移构件的减速比，所述装置包括：

一行星齿轮机构(14)，其包括与所述旋转驱动源连接的输入轴(26)、与所述促动器连接的输出轴(28)、分别为斜齿轮的一中心齿轮(16)、行星齿轮(18a至18c)和一内齿轮(20)以及一承载构件(22)，该承载构件可转动地支撑着所述行星齿轮(18a至18c)并且随着所述行星齿轮(18a至18c)的公转而与所述输出轴(28)一体地转动，其中

所述内齿轮(20)能够沿着朝着所述输入轴(26)的方向或者朝着所述输出轴(28)的方向进行平行移动，并且在所述内齿轮(20)的圆周边缘处设有内齿轮离合器，用来啮合设在外壳(12a，12b)上用来容纳所述行星齿轮机构(14)的锁紧部分(32a至32d、33a至33d)。

12.如权利要求11所述的自动减速比转换装置，还包括：

一内齿轮锁紧机构，其通过使得所述内齿轮(20)能够在曾经沿着与所述中心齿轮(16)相同的旋转方向转动的所述内齿轮(20)沿着与所述中心齿轮(16)的所述方向不同的方向转动的同时沿着朝着所述输入轴(26)的所述方向或朝着所述输出轴(28)的所述方向进行所述平行移动来使所述内齿轮(20)的转动停止并且锁定该内齿轮，从而所述内齿轮离合器在从所述促动器通过所述输出轴(28)向所述承载构件(22)施加超过预定扭矩的负载时与所述锁紧部分(32a至32d、33a至33d)啮合；以及

一内齿轮锁紧解除机构(40)，其在所述促动器的所述位移构件移动以从向外路径沿着返回路径运动时，通过在所述旋转驱动源的驱动作用下使所述中心齿轮(16)反转以解除所述内齿轮(20)的锁紧状态，从而自动地转换从所述输出轴(28)传递给所述促动器的所述位移构件的所述减速比。

13.如权利要求12所述的自动减速比转换装置，其中

所述内齿轮离合器包括多个设置在所述内齿轮(20)的两个所述圆周边缘上的凸起，每个凸起沿着圆周方向延伸，并且每个凸起沿着朝着旋转轴线的方向伸出；并且

所述锁紧部分(32a至32d、33a至33d)包括多个与所述多个内齿轮离合器对应的沿着相反方向伸出的凸起。

14.如权利要求11所述的自动减速比转换装置，还包括：

一内齿轮锁紧解除机构(40)，其在通过所述输出轴(28)施加在所述内齿轮(20)上的扭矩不大于预定扭矩时，通过在所述旋转驱动源的驱动作用下使得所述内齿轮(20)能够沿着与所述运动方向相反的所述方向进行所述平行移动以解除所述内齿轮(20)的锁紧状态，从而自动地转换从所述输出轴(28)传递给所述促动器的所述位移构件的所述减速比。

15.如权利要求14所述的自动减速比转换装置，其中在所述内齿轮(20A)的所述圆周边缘处设有具有所述内齿轮离合器并且与所述内齿轮(20A)分开形成的环形构件(46a，46b)，从而所述环形构件(46a，46b)能够沿着朝着所述输入轴(26)的所述方向或朝着所述输出轴(28)的所述方向进行平行移动，并且在所述内齿轮(20A)的外圆周面上设有弹性构件(44a，44b)，它们在所述内齿轮(20A)沿着朝着所述输入轴(26)的所述方向或朝着所述输出轴(28)的所述方向进行所述平行移动时插入在所述环形构件(46a，46b)和所述内齿轮(20A)之间。

16.一种自动减速比转换装置，其布置在旋转驱动源和促动器之间，用于自动地转换由所述旋转驱动源的旋转驱动力操作的位移构件的减速比，所述装置包括：

一行星齿轮机构(14B)，其包括与所述旋转驱动源连接的输入轴(26)、与所述促动器连接的输出轴(28)、分别为斜齿轮的一中心齿轮(16)、行星齿轮(18a至18c)和一内齿轮(20B)以及一承载构件(22B)，该承载构件可转动地支撑着所述行星齿轮(18a至18c)并且随着所述行星齿轮(18a至18c)的公转而与所述输出轴(28)一体地转动，其中

所述行星齿轮(18a至18c)和所述承载构件(22B)能够沿着朝着所述输入轴(26)的方向或朝着所述输出轴(28)的方向进行平行移动，并且在所述承载构件(22B)的圆周边缘处设有承载构件离合器，用来啮合设在用于容纳所述行星齿轮机构(14B)的外壳(12a，12b)上的锁紧部分(54，55)。

17.如权利要求16所述的自动减速比转换装置，还包括：

一承载构件锁紧机构，其通过使得所述行星齿轮(18a至18c)和所述承载构件(22B)能够在曾经沿着与所述中心齿轮(16)相同的旋转方向转动的所述行星齿轮(18a至18c)和所述承载构件(22B)沿着与所述中心齿轮(16)的所述方向不同的方向转动的同时沿着朝着所述输入轴(26)的所述方向或朝着所述输出轴(28)的所述方向进行所述平行移动来使所述承载构件(22B)的转动停止并且锁定该承载构件(22B)，从而所述承载构件离合器在从所述促动器通过所述输出轴(28)向所述内齿轮(20B)施加超过预定扭矩的负载时与所述锁紧部分(54，55)啮合；以及

一承载构件锁紧解除机构，其在所述促动器的所述位移构件移动以从向外路径沿着返回路径运动时，通过在所述旋转驱动源的驱动作用下使所述中心齿轮(16)反转以解除所述承载构件(22B)的锁紧状态，从而自动地转换从所述输出轴(28)传递给所述促动器的所述位移构件的所述减速比。

18.如权利要求16所述的自动减速比转换装置，还包括：

一承载构件锁紧机构，其通过使得所述行星齿轮(18a至18c)和所述承载构件(22B)能够在曾经沿着与所述中心齿轮(16)相同的旋转方向转动的所述行星齿轮(18a至18c)和所述承载构件(22B)沿着与所述中心齿轮(16)的所述方向不同的方向转动的同时沿着朝着所述输入轴(26)的所述方向或朝着所述输出轴(28)的所述方向进行所述平行移动来使所述承载构件(22B)的转动停止并且锁定该承载构件，从而所述承载构件离合器在从所述促动器通过所述输出轴(28)向所述内齿轮(20B)施加超过预定扭矩的负载时与所述锁紧部分(54，55)啮合；以及

一内齿轮锁紧解除机构，其在通过所述输出轴(28)施加在所述内齿轮(20B)上的扭矩不大于预定扭矩时，通过在所述旋转驱动源的驱动作用下使得所述行星齿轮(18a至18c)和所述承载构件(22B)能够沿着与所述运动方向相反的所述方向进行所述平行移动以解除所述承载构件(22B)的锁紧状态，从而自动地转换从所述输出轴(28)传递给所述促动器的所述位移构件的所述减速比。

19.如权利要求16所述的自动减速比转换装置，其中

所述承载构件离合器包括多个设置在所述承载构件(22B)的两个所述圆周边缘上的凸起，每个凸起沿着圆周方向延伸，并且每个凸起沿着朝着旋转轴线的方向伸出；并且

所述锁紧部分包括多个与所述多个承载构件离合器对应的沿着相反方向伸出的凸起。

20.如权利要求16所述的自动减速比转换装置，其中设置用于所述承载构件(22C)的弹性构件(60a，60b)在所述行星齿轮(18a至18c)和所述承载构件(22C)沿着朝着所述输入轴(26)的所述方向或者朝着所述输出轴(28)的所述方向进行所述平行移动时由所述外壳和所述承载构件置于中间。