JPH02262927A - Automatic screw tightening machine - Google Patents

Automatic screw tightening machine

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Publication number
JPH02262927A
JPH02262927A JP8234989A JP8234989A JPH02262927A JP H02262927 A JPH02262927 A JP H02262927A JP 8234989 A JP8234989 A JP 8234989A JP 8234989 A JP8234989 A JP 8234989A JP H02262927 A JPH02262927 A JP H02262927A
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JP
Japan
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speed change
change ring
driver
ring
arm
Prior art date
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Pending
Application number
JP8234989A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yomo
四方 修
Hirotada Sugiura
弘忠 杉浦
Kazunori Isono
和則 磯野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Seiko Co Ltd
Original Assignee
Nitto Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Seiko Co Ltd filed Critical Nitto Seiko Co Ltd
Priority to JP8234989A priority Critical patent/JPH02262927A/en
Publication of JPH02262927A publication Critical patent/JPH02262927A/en
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Abstract

PURPOSE:To correct the reduction of the max. output torque due to the reduction of the traction coefficient due to the rise of the oil temperature by making an arm and a speed change ring from steel and making a driver body fro Invar having the less expansion coefficient than that of the arm and the ring. CONSTITUTION:When screw tightening work is repeated, and the temperature of the oil charge into a driver body 4 rises, the traction coefficient of the oil reduces, and the output torque reduces. Meanwhile, a speed change ring 14 and an arm 16 linearly expand over the driver body 4, accompanied with the rise of the oil temperature. Therefore, the speed change ring 14 shifts upwardly for an input disc 7, and the contact position with a planetary cone shifts to the high speed side. Through this shift, the tilt angle of the arm 16 increases. Further, the revolution torque generated on the speed ring at the time when the speed change ring 14 reaches the zero revolution position increases. Therefore, the output torque of the driver bit increases by the reduction portion of the max. output torque.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ねじ締め完了時のドライバビットの持つ慣性
の影響を排除して所望のねじ締付はトルクで確実にねじ
締めを行うように構成した自動ねじ締め機の改良に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention eliminates the influence of inertia of the driver bit when screw tightening is completed, and ensures that the desired screw tightening is performed using torque. This invention relates to improvements to the automatic screw tightening machine constructed.

[従来技術] 最近、ねじ締め、ボルト締め作業においてその締付はト
ルクの管理が厳しく要求されるようになり、締付は完了
時のドライバビットのもつ慣性の影響を排除するように
締付は完了時にドライバビットを停止させるように構成
した自動ねじ締め機が開発されている。第3図および第
4図に示すように、この自動ねじ締め機1は、昇降駆動
源2の作動により昇降するドライバ台3に固定されたド
ライバ本体4を有し、その一端に回転駆動源のモータ5
が固定されている。また、前記ドライバ本体4には前記
モータ5の駆動軸5aの回転を受けて回転するように差
動遊星機構6の入力円板1が保持されている。
[Prior art] Recently, tightening torque has become strictly required in screw tightening and bolt tightening work, and tightening has been carried out in such a way as to eliminate the influence of inertia of the driver bit upon completion. Automatic screwdrivers have been developed that are configured to stop the driver bit upon completion. As shown in FIGS. 3 and 4, this automatic screw tightening machine 1 has a driver main body 4 fixed to a driver stand 3 that is raised and lowered by the operation of an elevating drive source 2, and a rotary drive source attached to one end of the driver main body 4. motor 5
is fixed. Further, the input disk 1 of the differential planetary mechanism 6 is held in the driver body 4 so as to rotate in response to the rotation of the drive shaft 5a of the motor 5.

前記入力円板7の軸心を囲む円周上にはコーン保持具8
に所定間隔をおいて保持された複数個の遊星コーン9が
配置されており、この遊星コーン9には円錐面9aとそ
の裏面に位置する平坦面9bと円周溝9Cとが形成され
ている。前記円周溝90には入力円板7が、平坦面9b
には入力円板7と同心上で回転するカムディスク10が
摩擦係合するように配置されている。また、このカムデ
ィスク10にはドライバ本体4の底部をなす内筒部11
に回転自在に保持された連接軸10aが連結され、この
連接軸10aには連接機構12を介して一体に回転する
ようにドライバビット13が連結されている。さらに、
前記遊星コーン9の外周にはその円錐面9aに沿って移
動するように変速リング14が配置され、前記入力円板
7、遊星コーン9およびカムディスク1Gとともに差動
遊星機構6が形成されている。さらに、前記変速リング
14はトルク調整リング17により保持されたばね15
により高速側に位置するように付勢される一方で、前記
内筒部11の底部側との間に配置されたアーム16に保
持されてその高速側の位置が規制されている。この変速
リング14はその高速側の位置によりドライバビット1
3の無負荷時の減速比を決定するとともに、ドライバビ
ット13の負荷トルクに応じて回動して遊星コーン9の
円錐面9a上の変速リング14の位置を移動させ、減速
比を無段階に大きくするように構成されている。
A cone holder 8 is provided on the circumference surrounding the axis of the input disk 7.
A plurality of planetary cones 9 are arranged at predetermined intervals, and the planetary cones 9 are formed with a conical surface 9a, a flat surface 9b located on the back surface thereof, and a circumferential groove 9C. . The input disk 7 is in the circumferential groove 90, and the flat surface 9b
A cam disk 10 rotating concentrically with the input disk 7 is arranged so as to frictionally engage with the input disk 7. The cam disc 10 also has an inner cylindrical portion 11 that forms the bottom of the driver body 4.
A connecting shaft 10a rotatably held is connected to the connecting shaft 10a, and a driver bit 13 is connected to this connecting shaft 10a via a connecting mechanism 12 so as to rotate together with the connecting shaft 10a. moreover,
A speed change ring 14 is arranged on the outer periphery of the planetary cone 9 so as to move along the conical surface 9a, and together with the input disk 7, the planetary cone 9, and the cam disk 1G, a differential planetary mechanism 6 is formed. . Further, the speed change ring 14 is supported by a spring 15 held by a torque adjustment ring 17.
While being urged to be positioned on the high speed side, the high speed side position is regulated by being held by an arm 16 disposed between the inner cylindrical portion 11 and the bottom side. This speed change ring 14 is connected to the driver bit 1 depending on its position on the high speed side.
In addition to determining the speed reduction ratio during no-load conditions of No. 3, the speed change ring 14 is rotated in accordance with the load torque of the driver bit 13 to move the position of the speed change ring 14 on the conical surface 9a of the planetary cone 9, thereby making the speed reduction ratio stepless. It is designed to be large.

また、前記ドライバ本体4内には前記差動遊星機構6の
各部品の潤滑用のオイルが充填されており、このオイル
のもつトラクション係数と、前記ばね15の弾性力とに
よりドライバビット13の回転停止時の出力トルクが決
定されるように構成されている。
The driver body 4 is filled with oil for lubricating each component of the differential planetary mechanism 6, and the driver bit 13 is rotated by the traction coefficient of this oil and the elastic force of the spring 15. The output torque at the time of stopping is determined.

[発明が解決しようとする課題] 上記自動ねじ締め機では、締付はトルクが増大するにと
もなって変速リング14が回動し、遊星コーン9との接
触位置が遊星コーン9の大径側に移動して、減速比が無
段階に大きくなる。前記変速リング14がざらに移動し
て第5図に示す位置(a:b=c:dをほぼ満足する位
置)に達した時、カムディスク10は零回転となって、
第6図に示すようにドライバビット13が差動遊星機構
6のもつ最大出力トルクを出力して締付けを完了するこ
とができ、締付は完了時のドライバビット13のもつ慣
性の影響を排除することができる。
[Problems to be Solved by the Invention] In the automatic screw tightening machine described above, the speed change ring 14 rotates as the torque increases during tightening, and the contact position with the planetary cone 9 shifts to the larger diameter side of the planetary cone 9. The speed reduction ratio increases steplessly. When the speed change ring 14 moves roughly and reaches the position shown in FIG. 5 (a position that almost satisfies a:b=c:d), the cam disk 10 reaches zero rotation,
As shown in FIG. 6, the driver bit 13 can output the maximum output torque of the differential planetary mechanism 6 to complete tightening, and the influence of inertia of the driver bit 13 at the time of completion of tightening is eliminated. be able to.

この場合、差動@星機構6により決まる最大出力トルク
はドライバ本体4内に充填されたオイルのもつトラクシ
ョン係数と変速リング14を付勢するばね15の弾性力
とにより決定されるが、締付は作業が繰返されると、差
動遊星機構6の各部品間に摩擦熱が発生して、オイルの
温度が上昇し、トラクション係数が低下してしまう。そ
のため、差動遊星機構6の最大出力トルクがオイルの温
度により変動し、所望締付はトルク値でねじ締め作業を
行えない等の欠点が生じている。
In this case, the maximum output torque determined by the differential@star mechanism 6 is determined by the traction coefficient of the oil filled in the driver body 4 and the elastic force of the spring 15 that biases the speed change ring 14. If the work is repeated, frictional heat will be generated between each component of the differential planetary mechanism 6, the temperature of the oil will rise, and the traction coefficient will decrease. Therefore, the maximum output torque of the differential planetary mechanism 6 varies depending on the temperature of the oil, resulting in drawbacks such as the inability to perform screw tightening work with the desired torque value.

本発明は上記欠点の除去を目的とするもので、オイルの
温度上昇によるトラクション係数の低下にともなう差動
遊星機構の最大出力トルクの低下を補正するように構成
した自動ねじ締め機を提供しようとするものである。
The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks, and seeks to provide an automatic screw tightening machine configured to compensate for a decrease in the maximum output torque of a differential planetary mechanism due to a decrease in traction coefficient due to a rise in oil temperature. It is something to do.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するため、自動ねじ締め機の差動遊星機
構の変速リングおよびアームを鋼製とし、しかも入力円
板を保持するドライバ本体を、内部に充填されたオイル
の温度上昇によるトラクション係数の低下にともなう差
動遊星機構の最大出力トルクの低下を補うように変速リ
ングおよびアームよりも小さい線膨張係数をもつ材質、
例えばインバで構成する。
[Means for solving the problem] In order to solve the above problem, the gear ring and arm of the differential planetary mechanism of the automatic screw tightening machine are made of steel, and the driver body that holds the input disk is made of steel. In order to compensate for the decrease in the maximum output torque of the differential planetary mechanism due to the decrease in the traction coefficient due to the increase in oil temperature, the material has a coefficient of linear expansion smaller than that of the gear change ring and arm.
For example, it is composed of inba.

[作用] 上記自動ねじ締め機では、ドライバビットがねじを締付
けるにともなって、ドライバビットに負荷トルクが加わ
ると、その負荷に応じた反カトルりが変速リングに加わ
り、ドライバビットと逆方向に変速リングが回動する。
[Function] In the above automatic screw tightening machine, when a load torque is applied to the driver bit as the driver bit tightens the screw, a counter-cutting force corresponding to the load is applied to the speed change ring, causing the speed change in the opposite direction to the driver bit. The ring rotates.

この変速リングの回動に応じてアームが傾斜し、変速リ
ングはその軸線方向に移動し、その摩擦係合位置が遊星
コーンの円錐面の大径側に移動する。これにともなって
、ドライバビットは徐々に低速高トルクでねじを締付け
るが、ねじの頭部が着座して急激にドライバビットの負
荷トルクが増大すると、変速リングが急激に円錐面の縁
部近くまで移動し、ドライバビットは入力円板が回転し
ているにもかかわらず、差動遊星機構のもつ最大出力ト
ルクを出力した状態で零回転となる。そのため回転駆動
部の持つ慣性の影響を受けることなく、差動遊星機構の
もつ最大出力トルクでねじ締めを行うことができる。
In response to the rotation of the speed change ring, the arm tilts, the speed change ring moves in its axial direction, and its frictional engagement position moves toward the larger diameter side of the conical surface of the planetary cone. Along with this, the driver bit gradually tightens the screw at low speed and high torque, but when the head of the screw is seated and the load torque of the driver bit increases suddenly, the speed change ring suddenly tightens to near the edge of the conical surface. Despite the rotation of the input disk, the driver bit rotates at zero while outputting the maximum output torque of the differential planetary mechanism. Therefore, screw tightening can be performed with the maximum output torque of the differential planetary mechanism without being affected by the inertia of the rotation drive unit.

このねじ締め作業が繰返されて差動遊星機構の各部品間
に摩擦熱が発生し、ドライバ本体内に充填されたオイル
の温度が上昇すると、ドライバビット零回転時の最大出
力トルクを決定するオイルのトラクション係数が低下し
て、出力トルクが低下する。一方、オイルの温度が上昇
するにともなって、変速リングおよびアームならびにド
ライバ本体もそれぞれの材質のもつ線膨張係数で線膨張
するが、ドライバ本体の材質の線膨張係数が変速リング
およびアームの材質の線膨張係数よりも小さいため、変
速リングおよびアームはドライバ本体以上に線膨張する
。そのため、変速リングはドライバ本体側に保持された
入力円板に対して上方に移動し、入力円板に接して保持
された遊星コーンとの接触位置が温度上昇に応じて高速
側に移動する。
As this screw tightening process is repeated, frictional heat is generated between each part of the differential planetary mechanism, and the temperature of the oil filled in the driver body rises, causing the oil that determines the maximum output torque at zero rotation of the driver bit. The traction coefficient of the engine decreases, and the output torque decreases. On the other hand, as the oil temperature rises, the gear ring, arm, and driver body also expand linearly with the linear expansion coefficients of their respective materials. Since the coefficient of linear expansion is smaller than that of the linear expansion coefficient, the speed change ring and the arm linearly expand more than the driver main body. Therefore, the speed change ring moves upward with respect to the input disk held on the driver main body side, and the contact position with the planetary cone held in contact with the input disk moves toward the high speed side as the temperature rises.

前記変速リングの高速側への移動により、その零回転位
置までの移動距離が長くなり、その分余分に変速リング
が回動し、これを保持するアームの傾斜角が大きくなる
。しかも、変速リングが零回転位置に達した時には、変
速リングはばねから一定の弾性力を受けるので、変速リ
ングが零回転位置に達した時の変速リングに生じる回転
トルクが大きくなる。そのため温度1弄によるオイルの
トラクション係数の低下にともなう差動遊星機構の最大
出力トルクの低下分だけ、ドライバビットの出力トルク
を大きくすることができ、ドライバビット停止時の最大
出力トルクをオイルの温度に関係なく、はぼ一定に保持
してねじ締め作業を行うことができる。
By moving the speed change ring toward the high speed side, the distance traveled to the zero rotation position becomes longer, the speed change ring rotates that much more, and the angle of inclination of the arm that holds it increases. Moreover, when the speed change ring reaches the zero rotation position, the speed change ring receives a certain elastic force from the spring, so the rotational torque generated in the speed change ring when the speed change ring reaches the zero rotation position increases. Therefore, the output torque of the driver bit can be increased by the amount of the decrease in the maximum output torque of the differential planetary mechanism due to the decrease in the traction coefficient of the oil due to a change in temperature, and the maximum output torque when the driver bit is stopped can be changed to the temperature of the oil. Regardless of the situation, screw tightening work can be performed while holding the screw at a constant level.

[実施例] 以下、実施例を図面について説明する。第1図において
、4は第3図および第4図に示す自動ねじ締め機1と同
一構造のねじ締め機のドライバ本体であり、このドライ
バ本体4は後記する変速リング14およびアーム16よ
りも線膨張係数の小さい材質のインバ(線膨張係数2X
10’以下)で構成されている。このドライバ本体4の
一端には回転駆動源のモータ5が、またその他端にはド
ライバ台3に固定されかつドライバ本体4の底部をなす
内筒部11が固定されている。前記モータ5の駆動軸5
aには自動変速機をなす差vJ遊屋機構6の入力円板7
が連結されている。前記入力円板7の軸心を囲む円周上
には、コーン保持具8により所定間隔をおいて複数個の
遊星コーン9が配置されており、この遊星コーン9には
伝動面として円錐面9aとその裏面の平坦面9bとこれ
に隣接して位置する凹断面形の円周溝90とが形成され
ている。また、前記円周溝90には前記入力円板7が、
前記平坦面9bには前記入力円板7と同心上で回転する
カムディスク10が摩擦係合するように配置されている
[Example] Hereinafter, an example will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, 4 is a driver body of a screw tightening machine having the same structure as the automatic screw tightening machine 1 shown in FIGS. 3 and 4. Invar, a material with a small coefficient of expansion (coefficient of linear expansion 2X)
10' or less). A motor 5 serving as a rotational drive source is fixed to one end of the driver body 4, and an inner cylindrical portion 11, which is fixed to the driver stand 3 and forms the bottom of the driver body 4, is fixed to the other end. Drive shaft 5 of the motor 5
Input disk 7 of the differential vJ play mechanism 6 that forms the automatic transmission is shown in a.
are connected. A plurality of planetary cones 9 are arranged on the circumference surrounding the axis of the input disk 7 at predetermined intervals by a cone holder 8, and each of the planetary cones 9 has a conical surface 9a as a transmission surface. A flat surface 9b on the back surface thereof and a circumferential groove 90 having a concave cross section located adjacent thereto are formed. Further, the input disk 7 is placed in the circumferential groove 90.
A cam disk 10 that rotates concentrically with the input disk 7 is arranged on the flat surface 9b so as to frictionally engage with the input disk 7.

このカムディスク10には一体に回転する連接11id
llOaが連結されており、この連接軸10aは前記内
筒BBtに回転自在に保持されている。しかも、この連
接軸10aには緩衝機構(図示せず)および前記連接機
構〈図示せず)を介してドライバビット(図示せず)が
連結されている。
This cam disc 10 has a joint 11id that rotates integrally with the cam disc 10.
llOa is connected, and this connecting shaft 10a is rotatably held by the inner cylinder BBt. Furthermore, a driver bit (not shown) is connected to the connecting shaft 10a via a buffer mechanism (not shown) and the connecting mechanism (not shown).

また、前記遊星コーン9の外周にはその円錐面9aに摩
擦係合して前記ドライバビット13の負荷に応じて回動
可能にかつこれに沿って移動するように変速リング14
が配置されている。この変速リング14は後記するトル
ク調整リング17に載置されたばね15により高速側に
位置するように付勢されている。しかも、この変速リン
グ14は前記内筒部11の底部側との間に配置された複
数本のアーム16を介して回動自在に保持されており、
このアーム16が変速リング14の高速側の位置を規制
するように構成されている。
Further, a speed change ring 14 is provided on the outer periphery of the planetary cone 9 so as to be frictionally engaged with the conical surface 9a of the planetary cone 9 so as to be rotatable according to the load of the driver bit 13 and to move along the same.
is located. This speed change ring 14 is urged to be located on the high speed side by a spring 15 placed on a torque adjustment ring 17, which will be described later. Moreover, this speed change ring 14 is rotatably held via a plurality of arms 16 disposed between it and the bottom side of the inner cylindrical portion 11.
This arm 16 is configured to restrict the position of the speed change ring 14 on the high speed side.

また、前記差動遊星機構6を構成する各部品は鋼(線膨
張係数11.7x 10’)でなっており、ドライバ本
体4内に充填されたオイルの温度上昇にともなって、こ
れら部品が線膨脹するように構成されている。
Furthermore, each component constituting the differential planetary mechanism 6 is made of steel (linear expansion coefficient 11.7 x 10'), and as the temperature of the oil filled in the driver body 4 increases, these components become linear. configured to inflate.

一方、前記内筒部11の外周にはトルク調整リング17
が摺動自在に配置されており、このトルク調整リング1
7には前記内筒部11の底部を貫通してその位置で回転
自在に保持された調整ボルト18が螺合している。この
調整ポル1〜18はその回転によりトルク調整リング1
7を胃降させて前記ばね15の弾性力を変更し、後記す
るオイルのトラクション係数と前記ばね15の弾性力と
により決まる差動遊星機構6の最大出力トルクを変更す
るように構成されている。
On the other hand, a torque adjustment ring 17 is provided on the outer periphery of the inner cylinder portion 11.
is slidably arranged, and this torque adjustment ring 1
An adjustment bolt 18 that penetrates the bottom of the inner cylindrical portion 11 and is rotatably held at that position is screwed into 7 . These adjustment poles 1 to 18 are rotated by the torque adjustment ring 1.
7, the elastic force of the spring 15 is changed, and the maximum output torque of the differential planetary mechanism 6 determined by the traction coefficient of the oil and the elastic force of the spring 15, which will be described later, is changed. .

ざらに、前記モータ5の駆動軸5aおよび連接軸10a
の周囲にはオイルシール機構が配置されており、ドライ
バ本体4と内筒部11との間に所定トラクション係数を
もつオイルが充填され、差動遊星機構6の摩耗が防止さ
れるように構成されている。
In general, the drive shaft 5a and the connecting shaft 10a of the motor 5
An oil seal mechanism is arranged around the driver body 4 and the inner cylindrical portion 11 to fill oil with a predetermined traction coefficient to prevent wear of the differential planetary mechanism 6. ing.

上記自動ねじ締め機において、モータ5が回転すると、
その回転は入力円板7から遊星コーン9を介してカムデ
ィスク10に伝達され、変速リング14が遊星コーン9
の円錐面9aと摩擦係合する位置により決まる減速比で
減速されてドライバビット13に伝達される。
In the above automatic screw tightening machine, when the motor 5 rotates,
The rotation is transmitted from the input disk 7 to the cam disk 10 via the planet cone 9, and the speed change ring 14
The speed is reduced at a speed reduction ratio determined by the position of frictional engagement with the conical surface 9a of the drive bit 13, and the speed is transmitted to the driver bit 13.

ドライバビット13がチャックユニット19に保持され
たねじ(図示せず)をワーク(図示せず)に締付けるに
ともなって、ドライバビット13に負荷トルクが加わる
と、その負荷に応じた反力1〜ルクが変速リング14に
加わり、第1図に示すように変速リング14がドライバ
ビット13の回転方向と逆方向に回動する。変速リング
14が回動すると、アーム16が傾斜する。このアーム
16の傾斜により変速リング14が遊星コーン9の円錐
面9aに沿ってその大径側に移動するので、その減速比
がどんどん大きくなる。前記ねじがワークに着座するに
ともなって、締付はトルクが急激に大きくなり、前記変
速リング14が急激に移動して、前記円錐面9aの縁部
に達する。そのため、入力円板7が回転するにもかかわ
らずカムディスク10は零回転となり、これと一体のド
ライバビット13が差vt遊星@構6のもつ最大出力ト
ルクを出力した状態で停止し、ねじ締めを完了する。こ
の時の最大出力トルクは差動遊星機構6の各部品間に位
置するオイルのトラクション係数と変速リング14を付
勢するばね15の弾性力とにより決まる値となる。
When a load torque is applied to the driver bit 13 as the driver bit 13 tightens a screw (not shown) held by the chuck unit 19 to a workpiece (not shown), a reaction force corresponding to the load is generated from 1 to 1 ruq. is applied to the speed change ring 14, and the speed change ring 14 rotates in a direction opposite to the direction of rotation of the driver bit 13, as shown in FIG. When the speed change ring 14 rotates, the arm 16 tilts. This inclination of the arm 16 causes the speed change ring 14 to move toward the larger diameter side along the conical surface 9a of the planetary cone 9, so that its reduction ratio becomes larger and larger. As the screw is seated on the workpiece, the tightening torque increases rapidly, and the speed change ring 14 rapidly moves and reaches the edge of the conical surface 9a. Therefore, even though the input disk 7 rotates, the cam disk 10 rotates at zero, and the driver bit 13 integrated with it stops outputting the maximum output torque of the differential VT planet @ structure 6, and the screw is tightened. complete. The maximum output torque at this time is a value determined by the traction coefficient of the oil located between each component of the differential planetary mechanism 6 and the elastic force of the spring 15 urging the speed change ring 14.

このねじ締め作業が繰返されると、差動遊星機構6の各
部品間に摩隙熱が発生して、ドライバ本体4内に充填さ
れたオイルの温度が上昇する。そのため、ドライバビッ
ト零回転時の最大出力トルクを決定するオイルのトラク
ション係数が低下し、これにともなって最大出力トルク
が低下しようとする。一方、オイルの温度が上昇するに
ともなって、第2図に示すように変速リング14および
アーム16ならびにドライバ本体4もそれぞれの材質の
もつ線膨張係数で線膨脹する。しかも、変速リング14
およびアーム16が鋼製で、その線膨張係数がドライバ
本体4をなすインバの線膨張係数よりも大きいため、変
速リング14およびアーム16はドライバ本体4以上に
線膨脹する。そのため、ドライバ本体4に保持された入
力円板7に対して−L方に移動し、入力円板7に接して
保持された遊星コーン9との接触位置が温度上昇に応じ
て高速側に移動する。
When this screw tightening operation is repeated, friction heat is generated between each component of the differential planetary mechanism 6, and the temperature of the oil filled in the driver body 4 increases. Therefore, the traction coefficient of the oil that determines the maximum output torque at zero rotation of the driver bit decreases, and the maximum output torque tends to decrease accordingly. On the other hand, as the temperature of the oil rises, as shown in FIG. 2, the speed change ring 14, arm 16, and driver body 4 also undergo linear expansion based on the linear expansion coefficients of their respective materials. Moreover, the speed change ring 14
Since the arm 16 is made of steel and has a linear expansion coefficient larger than that of Invar forming the driver body 4, the speed change ring 14 and the arm 16 linearly expand more than the driver body 4. Therefore, the input disk 7 held in the driver body 4 moves in the -L direction, and the contact position with the planetary cone 9 held in contact with the input disk 7 moves toward the high speed side as the temperature rises. do.

この変速リング14の高速側への移動によりその零回転
位置までの移動距離が長くなり、その分余分に変速リン
グ14が回動し、第8図に示すようにこれを保持するア
ーム16の傾斜角θが大きくなる。
This movement of the speed change ring 14 to the high speed side increases the distance it moves to the zero rotation position, and the speed change ring 14 rotates that much more, causing the arm 16 that holds it to tilt as shown in FIG. The angle θ becomes larger.

しかも、変速リング14が零回転位置に達した時には、
変速リング14、ばね15、アーム16の各部品にすな
わち差動遊星機構6の最大出力1〜ルク(CB)は大き
くなる。そのため、温度上昇によるトラクション係数の
低下にともなう差動遊星機構6の最大出力トルクの低下
分だけ、ドライバビット13の最大出力トルクを大きく
でき、最終的にはドライバビット13は温度変化にかか
わらず所定の最大出力を出力してねじ締めを行うことが
できる。
Moreover, when the speed change ring 14 reaches the zero rotation position,
The maximum output 1~luke (CB) of the differential planetary mechanism 6 increases for each component such as the speed change ring 14, the spring 15, and the arm 16. Therefore, the maximum output torque of the driver bit 13 can be increased by the amount of the decrease in the maximum output torque of the differential planetary mechanism 6 due to a decrease in the traction coefficient due to temperature rise, and ultimately the driver bit 13 will remain at the specified level regardless of temperature changes. It is possible to tighten screws by outputting the maximum output of .

[発明の効果] 以上説明したように本発明は回転駆動源の回転を遊星コ
ーンを有する差動遊星機構を介してドライバビットに伝
達し、締付は完了時ドライバビットを停止させるととも
に、差動遊星機構の入力円板が保持されるドライバ本体
を変速リングおよびアームよりも小さい線膨張係数をも
つ材質、例えばインバとしているため、差動遊星機構の
各部品間の潤滑用のオイルのトラクション係数がその温
度上昇により低下して1〜ラクシヨン係数と変速リング
を付勢するばねの弾性力とにより決まる差動81BN構
の最大出力トルクが低下しようとしても、オイルの温度
上昇にともなって変速リングおよびアームがドライバ本
体以上に線膨脹して変速リングを遊星コーンに沿って高
速側に移動させ、零回転に達する時のアームの傾斜角が
大きくなり、したがって回転トルクすなわち差動遊星機
構の最大出力トルクが大きくなり、前記最大出力i〜ル
クの低下を温度に応じて補正でき、オイルの温度にかか
わらず常に一定の最大出力トルクでねじ締めを行うこと
ができる等の利点がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention transmits the rotation of a rotary drive source to the driver bit via a differential planetary mechanism having a planetary cone, and when tightening is completed, the driver bit is stopped and the differential Because the driver body, which holds the input disk of the planetary mechanism, is made of a material with a coefficient of linear expansion smaller than that of the gear ring and arm, such as Invar, the traction coefficient of the oil for lubrication between each part of the differential planetary mechanism is Even if the maximum output torque of the differential 81BN structure, which is determined by the traction coefficient and the elastic force of the spring that biases the gear ring, decreases due to the rise in temperature, the gear ring and arm will decrease due to the rise in oil temperature. linearly expands more than the driver body and moves the speed change ring along the planetary cone to the high speed side, and the inclination angle of the arm increases when it reaches zero rotation, so the rotating torque, that is, the maximum output torque of the differential planetary mechanism, increases. This has the advantage that the decrease in the maximum output torque can be corrected according to the temperature, and screw tightening can always be performed with a constant maximum output torque regardless of the oil temperature.

尚、第7図に示す実験結果か明らかなように鋼よりも大
きい線膨張係数をつアルミ材を使用すれば、温度−出力
トルク特性がさらに悪化し、鋼よりも小さい線膨張係数
をもつ材お1を使用すれば温度−出力トルク特性が改善
されることから、実施例では、ドライバ本体の材質をイ
ンバとしているが、鋼よりも小さい線膨張係数をもつ材
質としてもほぼ同様の効果が得られる
Furthermore, as is clear from the experimental results shown in Figure 7, if an aluminum material with a coefficient of linear expansion larger than that of steel is used, the temperature-output torque characteristics will deteriorate further, and a material with a coefficient of linear expansion smaller than that of steel will worsen. In the example, the material of the driver body is Invar because the temperature-output torque characteristics are improved by using steel, but almost the same effect can be obtained by using a material with a coefficient of linear expansion smaller than that of steel. be able to

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の要部断面図、第2図は本発明の動作状
態を示す要部断面図、第3図は従来例の全体説明図、第
4図は第3図の要部拡大断面図、第5図は従来例の差動
遊星機構の作動状態を示す要部断面図、第6図は本発明
に係わる差動遊星機構の出力軸のトルク−回転速度特性
曲線図、第7図はドライバ本体の材質に応じて得られる
湿度−出力トルク特性曲線図、第8図は本発明に係る差
動遊星機構の最大出力トルク出力時の変速リング、アー
ム、ばねの各部品に生じる力の均衡状態を示すベクトル
図である。 1 自動ねじ締め機、   2 3 ドライバ台、     4 5 モータ、       5a 6 差動遊星機構、    7 8 コーン保持具、    9 9a  円鉗面、      9b 9C円周溝、      10 10a連接軸、      11 12  連接機構、     13 14  変速リング、    15 16  アーム、      17 18  調整ボルト、    19 昇降駆動源、 ドライバ本体、 駆動軸、 入力円板、 遊星コーン、 平坦部、 カムディスク、 内筒部、 ドライバビット、 ばね、 トルク調整リング、 チャックユニット、 第1図
Fig. 1 is a sectional view of the main part of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of the main part showing the operating state of the invention, Fig. 3 is an overall explanatory diagram of the conventional example, and Fig. 4 is an enlarged view of the main part of Fig. 3. 5 is a sectional view of a main part showing the operating state of a conventional differential planetary mechanism, FIG. 6 is a torque-rotational speed characteristic curve diagram of an output shaft of a differential planetary mechanism according to the present invention, and FIG. The figure is a humidity-output torque characteristic curve obtained depending on the material of the driver body, and Figure 8 is the force generated in each part of the speed change ring, arm, and spring when the differential planetary mechanism according to the present invention outputs the maximum output torque. It is a vector diagram showing an equilibrium state of. 1 automatic screw tightening machine, 2 3 driver stand, 4 5 motor, 5a 6 differential planetary mechanism, 7 8 cone holder, 9 9a circular pincer surface, 9b 9C circumferential groove, 10 10a connecting shaft, 11 12 connecting mechanism, 13 14 Speed change ring, 15 16 Arm, 17 18 Adjustment bolt, 19 Lifting drive source, driver body, drive shaft, input disc, planetary cone, flat part, cam disc, inner cylinder part, driver bit, spring, torque adjustment ring , chuck unit, Fig. 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)ドライバ本体の一端に回転駆動源を固定し、その駆
動軸の回転を受けて回転するように入力円板を保持し、
この入力円板の軸心を囲む円周上に所定間隔をおいて複
数個の遊星コーンを配置し、この遊星コーンに円錐面と
この裏面に位置する平坦面と円周溝とを形成し、前記円
周溝に入力円板を、平坦面に入力円板と同心上で回転す
るカムディスクを摩擦係合するように配置するとともに
、このカムディスクに一体に回転するようにドライバビ
ットを連結し、さらにこのドライバビットの負荷トルク
により回動可能にかつ前記円錐面に沿って移動するよう
に変速リングを配置し、この変速リングをばねにより高
速側に位置するように付勢する一方でその高速側への移
動量を制限するアームを変速リングとドライバ本体の底
部をなす内筒部との間に設け、さらに前記ドライバ本体
内に所定トラクション係数を持つオイルを充填した自動
ねじ締め機において、 アームおよび変速リングを鋼製とするとともに、ドライ
バ本体をアームおよびリングよりも小さい線膨張係数を
持つ材質としたことを特徴とする自動ねじ締め機。 2)ドライバ本体の材質はインバでなることを特徴とす
る請求項1)に記載の自動ねじ締め機。
[Claims] 1) A rotary drive source is fixed to one end of the driver body, and an input disk is held so as to rotate in response to rotation of the drive shaft;
A plurality of planetary cones are arranged at predetermined intervals on a circumference surrounding the axis of the input disk, and a conical surface, a flat surface located on the back surface of the planetary cone, and a circumferential groove are formed on the planetary cone, An input disk is placed in the circumferential groove, a cam disk that rotates concentrically with the input disk is placed on the flat surface so as to be frictionally engaged with the input disk, and a driver bit is connected to the cam disk so as to rotate together with the input disk. Furthermore, a speed change ring is arranged so as to be rotatable and move along the conical surface by the load torque of this driver bit, and this speed change ring is biased by a spring to be located on the high speed side, while the high speed In an automatic screw tightening machine, an arm that limits the amount of lateral movement is provided between a speed change ring and an inner cylindrical portion forming the bottom of the driver body, and the driver body is further filled with oil having a predetermined traction coefficient. and an automatic screw tightening machine, characterized in that the speed change ring is made of steel, and the driver body is made of a material with a coefficient of linear expansion smaller than that of the arm and the ring. 2) The automatic screw tightening machine according to claim 1, wherein the material of the driver body is Invar.
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