JPH03129156A - 摩擦車駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は軸材を移送または加工する摩擦車の駆動機構に
関するものである。

（従来の技術） 従来の遊星機構は逆転も可能な変速機として知られてい
るが、軸材の移送機構としては用いられていない、また
従来の遊星機構としての遊星歯車は歯車によって駆動力
を伝達するために回転方向にすべりがなく、変速衝撃が
大きく２前後の設備との間で軸材に無理な応力を生じ易
い、さらに遊星機構を２基の駆動源で駆動する場合には
、その一方が仕事をされるいわゆる発電機となる場合が
あり、設備投資の無駄とエネルギ損失が増大する。

また２本の出力軸間の回転数比を調節または制御する場
合に大容量の駆動源の回転数を調節または制御しなけれ
ばならず設備投資とエネルギの無駄があった。特に摩擦
環と摩擦車とそれぞれ独立に駆動する場合には、摩擦環
と摩擦車の回転方向が同じ場合に、その何れかが必ずい
わゆる発電機となり、駆動源が発電機をも動かさねばな
らないために、駆動源が大容量でなければならなかった
。

また摩擦車機構では必然的に摩擦損失が大きく。

特に摩擦車が中心軸に対して捻れている場合には摩擦損
失が大きかった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上のような従来技術の問題点を克服するため
に、軸材の回転が調節または制御可能な小型で強度の大
きな軸材の送り機構または加工機構を提供することを第
１の目的とする。また本発明は前後の軸材を保持する設
備との間で軸材に無理な応力を生じさせない摩擦車駆動
機構を提供することを第２の目的とする。さらに設備投
資とエネルギ損失を小さくする摩擦車駆動機構を提供す
ることを第３の目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は次のように構成する。

ｌ）本発明は第１図と第２図に示すように、摩擦環１の
内面に複数の摩擦車２をその回転軸３を中心軸４の周り
に捻った姿勢にキャリア５で保持して接し、摩擦環１と
キャリア５とを駆動して摩擦車２を遊星運動させ、この
摩擦車間２で軸材６を挟圧して移送または加工する装置
において、その駆動源を主駆動源７とこれより小容量の
副駆動源８とにより構成し、主駆動源の動力を分配機９
によって２本の出力軸１０．１１に分配し、この１本の
出力軸１０を摩擦環１と接続してこれを駆動し、他の１
本の出力軸１１はキャリア５と接続してこれを駆動する
こと、そして副駆動源８の単位時間当りの回転数を調節
可能として分配８！９と摩擦環１または分配機９とキャ
リア５のいずれかの間に配置する差動変速機１２を駆動
し、摩擦環１とキャリア５の回転数比を変化させること
を特徴とする摩擦車駆動機構である。

本発明においては摩擦環１の内面に複数の摩擦車２をそ
の回転軸３を中心軸４の周りに捻った姿勢にキャリア５
で保持して接するので摩擦車の保持力が小さくてすみ、
摩擦車回転軸３から駆動力を伝達する必要はなく、構造
を単純化でき、この回転軸３やキャリア５を小型に設計
できる。摩擦車２を保持するキャリア５と摩擦環１とを
駆動することによって摩擦車２を遊星運動させる。この
摩擦車２を中心軸４に対して捻っているため、摩擦車に
よって軸材６を挟圧して軸材の軸長方向に移送または加
工を進めることができる。移送と加工の違いは軸材が変
形を受けるか否かで決まり。

摩擦車機構の構成は両者で同じである。

摩擦環１とキャリア５との駆動源はエネルギＤ大半を供
給する主駆動ｉｔ！７とこれより小容量の速度調節用の
副駆動源８とにより構成される。主駆動源の動力を分配
機９によって２本の出力軸１０゜１】に分配し、この１
本の出力軸１０を摩擦環１と接続してこれを駆動し、他
の１本の出力軸１１をキャリア５と接続して摩擦環１と
摩擦車２とを駆動すること、そして副駆動源８の単位時
間当りの回転数を調節可能として９分配機９と摩擦環１
または分配機９とキャリア５のいずれかの間に配置する
差動変速機１２を駆動し、摩擦環１とキャリア５の回転
数比を変化させる。この回転数比により軸材の回転を決
める、軸材の送り速度は主駆動源の回転数によって決め
る。

２〉本発明は第１図と第２図に示すように、摩擦環１の
内面に複数の摩擦車２をその回転軸３を中心軸４の周り
に捻った姿勢にキャリア５で保持して接し、摩擦環１と
キャリア５とを駆動して摩擦車２を遊星運動させ、この
摩擦車間２で軸材６を挟圧して移送または加工する装置
において、その駆動源を主駆動Ｒ７とこれより小容量の
副駆動源８とにより構成し、主駆動源の動力を分配機９
によって２本の出力軸１０．１１に分配し、この１本の
出力軸１０を摩擦環ｌと接続してこれを駆動し、他の１
本の出力軸１１はキャリア５と接続してこれを駆動する
こと、そして副駆動Ｒ８の単位時間当りの回転数を調節
可能として分配１Ｉｌ１９と摩擦環１の間に配置する差
動変速機１２を駆動し。

摩擦環１とキャリア５の回転数比を変化させること、そ
して副駆動源８の回転の方向を摩擦環１の回転数を増加
させる方向とすること、さらに差動変速機出力軸１３ま
での減速比を主駆動Ｒ７に対し副駆動源８の方を大きく
選定することを特徴とする摩擦車駆動機構である。

１）項で述べた技術以外の２）項技術について説明する
と１分配機９と摩擦環１の間に差動変速機１２を配置し
てこれを駆動し、摩擦環ｌとキャノア５の回転数比を変
化させる。そして副駆動源８の回転の方向を摩擦環ｌの
回転数を増加させる方向とする。こうすると摩擦環Ｉと
摩擦車２とを同方向に駆動し、軸材の回転を停止させた
まま進める場合にも副駆動源は常時仕事をする駆動源す
なはちモータとなり、仕事をされる発電機となることは
なく、副駆動源の動力を有効に活用できることになる。

さらに差動変速機出力軸１３までの減速比を主駆動源７
に対し副駆動Ｒ８の方を大きく選定すると減速比に反比
例して副駆動源の容量を小さくすることができる。

３）本発明では好ましくは第２図に示すように。

摩擦環１と接する部分の摩擦車２の形状を円錐台形とし
、この摩擦車２と接する摩擦環１の形状を摩擦車と連続
して線接触する内面とつ状環形とし。

摩擦車回転軸３の捻れ方向を紙面に垂直方向として摩擦
車の投影図を描く場合に、摩擦環ｌと摩擦車２との接触
面の延長線と摩擦車回転軸３の延長線とが中心軸４上の
点Ｐにおいて交わり、かつこの摩擦環１と摩擦車２との
接触面内に摩擦車回転軸３の捻れの回転中心を置くこと
を特徴とする１〉項または２）項記載の摩擦車駆動機構
とする。

本発明では摩擦環１と接する部分の摩擦車２の形状を円
錐台形とするのは、摩擦車２を軸方向に変位させた場合
にも摩擦環１との接触面の接触状態の変化を最小にする
ためと、摩擦環ｌと摩擦車２との接触面内において２両
者の角速度比を一定に保ち、摩擦損失を最小にするため
である。摩擦車２に作用する大きな荷重を摩擦車２で支
持し大きなエネルギを伝達するために、摩擦環ｌの形状
を摩擦車と連続して線接触するとつ状環形とする。

摩擦環１と摩擦車２との接触面の全ての位置で両者の角
速度比を変化させないためには、摩擦車回転軸３の捻れ
を紙面に垂直方向として摩擦車の投影図を描く場合に、
摩擦環１と摩擦車２との接触面の延長線と摩擦車回転軸
３の延長線とが中心軸４上の点Ｐにおいて交わり、かつ
この摩擦環ｌと摩擦車２との接触面内に摩擦車回転軸３
の捻れの回転中心を置くのが摩擦損失を最も小さくでき
る条件である８本発明で限定するｌＪ擦環と摩ｖＩ車と
の幾何学的関係は技術思想を示すものであり、工業規模
での変動は本発明に含まれる。

４）本発明は好ましくは軸材の回転を検出してその目標
値と比較し、目標値からの偏差を小さくする方向に副駆
動源の回転を操作することを特徴とする前記１）項ない
し３）項記載の摩擦車駆動機構である３例えば摩擦環の
単位時間当りの回転数Ｎｎを副駆動源によって変化し、
軸材の単位時間当りの回転数ＮＪ１ｔＯとするように制
御する場合には、ＮＪの符号すなはち回転方向がＮｎと
同じ場合にはＮＭを太きくＬ／、ＮＪの回転方向がＮＭ
と異なる場合にはＮｎを小さくする方向にＮｒｌを操作
する。

この操作の方向はＮＪの目標値がＯでない場合でも同じ
様に考えて良い０例えば軸材の単位時間当りの回転数Ｎ
Ｊの目標値をＮｐとするように制御する場合には、（Ｎ
Ｊ　　ＮＯ）の符号すなはち回転方向がＮｎと同じ場合
にはＮｎを大きくシ、その符号がＮＭと異なる場合には
Ｎｒｌを小さくする方向にＮｒ＋を操作する０本発明に
は制御法として公知のフィードバック制御を用いること
ができる。

（発明の効果） 以上述べたように１本発明のように２つの駆動源を持ち
その一つを回転数調節可能に構成することにより、軸材
の回転を調節または制御できる小型で強度の大きな軸材
の送り機構または加工機構を提供することができる。ま
た本発明では摩擦車を摩擦環との摩擦力によって駆動す
るため衝撃力に対してはすべりを生じ２前後の軸材を保
持する設備との間で軸材に無理な応力を生じさせない。

この効果は摩擦環または摩擦車をゴムのような弾性材料
で構成すれば一層大きくできる。さらに本発明により駆
動源を発電機とさせずに常時モータとして仕事をさせ、
設備投資とエネルギ損失を小さくする摩擦車駆動機構を
提供することことができる。さらに摩擦車機構では必然
的に発生する摩擦損失を最小にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の概念図である。 １：摩擦環、２：　摩擦車、３：摩擦車回転軸、４二中
心軸、５：　キャリア、６：軸材、７：主駆動源、８：
　副駆動源、９：分配機、異速分配機、　１０：出力軸
、１１：　出力軸、１２：　差動変速機。 １３：差動変速機出力軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、摩擦環の内面に複数の摩擦車をその回転軸を中心軸
   の周りに捻った姿勢にキャリアで保持して接し、摩擦環
   とキャリアとを駆動して摩擦車を遊星運動させ、この摩
   擦車間で軸材を挟圧して移送または加工する装置におい
   て、その駆動源を主駆動源とこれより小容量の副駆動源
   とにより構成し、主駆動源の動力を分配機によって２本
   の出力軸に分配し、この１本の出力軸を摩擦環と接続し
   てこれを駆動し、他の１本の出力軸をキャリアと接続し
   てこれを駆動すること、そして副駆動源の単位時間当り
   の回転数を調節可能として分配機と摩擦環または分配機
   とキャリアのいずれかの間に配置する差動変速機を駆動
   し、摩擦環とキャリアの回転数比を変化させることを特
   徴とする摩擦車駆動機構。 ２、摩擦環の内面に複数の摩擦車をその回転軸を中心軸
   の周りに捻った姿勢にキャリアで保持して接し、摩擦環
   とキャリアとを駆動して摩擦車を遊星運動させ、この摩
   擦車間で軸材を挟圧して移送または加工する装置におい
   て、その駆動源を主駆動源とこれより小容量の副駆動源
   とにより構成し、主駆動源の動力を分配機によって２本
   の出力軸に分配し、この１本の出力軸を摩擦環と接続し
   てこれを駆動し、他の１本の出力軸をキャリアと接続し
   てこれを駆動すること、そして副駆動源の単位時間当り
   の回転数を調節可能として分配機と摩擦環の間に配置す
   る差動変速機を駆動し、摩擦環とキャリアの回転数比を
   変化させること、そして副駆動源の回転の方向を摩擦環
   の回転数を増加させる方向とすること、さらに差動変速
   機出力軸までの減速比を主駆動源に対し副駆動源の方を
   大きく選定することを特徴とする摩擦車駆動機構。 ３、摩擦環と接する部分の摩擦車の形状を円錐台形とし
   、この摩擦車と接する摩擦環の形状を摩擦車と連続して
   線接触する内面とつ状環形とし、摩擦車回転軸の捻れ方
   向を紙面に垂直方向として摩擦車の投影図を描く場合に
   、摩擦環と摩擦車との接触面の延長線と摩擦車回転軸の
   延長線とが中心軸上の点において交わり、かつこの摩擦
   環と摩擦車との接触面内に摩擦車回転軸の捻れの回転中
   心を置くことを特徴とする請求項１項または２項記載の
   摩擦車駆動機構。 ４、軸材の回転を検出してその目標値と比較し、目標値
   からの偏差を小さくする方向に副駆動源の回転を操作す
   ることを特徴とする請求項１項ないし３項記載の摩擦車
   駆動機構。