JPH06193699A - Automatic decelerating device - Google Patents

Automatic decelerating device

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Publication number
JPH06193699A
JPH06193699A JP34727792A JP34727792A JPH06193699A JP H06193699 A JPH06193699 A JP H06193699A JP 34727792 A JP34727792 A JP 34727792A JP 34727792 A JP34727792 A JP 34727792A JP H06193699 A JPH06193699 A JP H06193699A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring
output shaft
peripheral surface
speed change
stationary member
Prior art date
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Pending
Application number
JP34727792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotada Sugiura
弘忠 杉浦
Osamu Yomo
修 四方
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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 JP34727792A priority Critical patent/JPH06193699A/en
Publication of JPH06193699A publication Critical patent/JPH06193699A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an automatic decelerating device which is able to prolong the service life in the constituent parts by smoothly outputting the commensurable turning power with the increase of load torque in an output shaft. CONSTITUTION:This automatic decelerating device is so constituted that the rate of axial travel in relation to a unit turning angle of a shift ring 7 is reduced to some extent, whereby turning power can be outputted in conformity with the load torque to be produced in the output shaft 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自動減速機構、詳しくは
負荷トルクの増大に伴い出力軸の回転速度を自動的に減
少させるように成された自動減速機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic deceleration mechanism, and more particularly to an automatic deceleration mechanism adapted to automatically reduce the rotational speed of an output shaft as load torque increases.

【0002】[0002]

【従来例】従来、自動減速機構としては、実開昭62−
107145号に記載のものがある。この自動減速機構
は、入力軸から出力軸に至る動力伝達装置が遊星運動を
する複数の円錐転車を含んで構成されると共に、該円錐
転車の斜面と内周面で摩擦係合する変速リングを設け、
該変速リングに一端をケーシング側に支持された複数の
ばね杆の他端を係合させ、出力軸の負荷トルクによる反
力で前記変速リングが回動するとき、該変速リングが前
記ばね杆の長さに拘束され、該ばね杆の撓み量により強
制的に引っ張られて軸線方向下方へ移動するように成さ
れている。
[Prior art example] Conventionally, as an automatic deceleration mechanism, an actual reduction gear 62-
There is one described in No. 107145. This automatic speed reduction mechanism is configured such that a power transmission device from an input shaft to an output shaft includes a plurality of conical wheels that make planetary motions, and a speed change gear that frictionally engages an inclined surface and an inner peripheral surface of the conical wheels. Set up a ring,
When one end of the plurality of spring rods supported at the casing side is engaged with the shift ring and the shift ring is rotated by a reaction force due to the load torque of the output shaft, the shift ring moves the The length of the spring rod is constrained, and the spring rod is forcibly pulled by the bending amount of the spring rod to move downward in the axial direction.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
に成された自動減速機構を具備したねじ締め機によれ
ば、出力軸がねじの着座によりロックされたとき、変速
リングが出力軸のトルク反力でばね杆を撓ませながら回
動し、該ばね杆の拘束により高速側から低速側へと軸線
方向に移動する。
However, according to the screw tightening machine having the automatic speed reducing mechanism constructed as described above, when the output shaft is locked by the seating of the screw, the speed change ring has the torque of the output shaft. The spring rod is rotated while being bent by the reaction force, and is moved in the axial direction from the high speed side to the low speed side by the restraint of the spring rod.

【0004】この場合における変速リングの単位回転角
に対する軸線方向への移動量は、回動初期において小さ
く、回転角が大きくなるに伴って大きくなる。即ち、出
力軸の負荷トルクがねじの着座により増大するに伴い、
変速リングの回転角度に対する軸線方向の移動量が大き
な割合となり、前記変速リングと円錐転車との接触点が
高速側から低速側へスムーズに移推せず無理な状態で移
推しているので部品の寿命を短くするといった問題があ
る。
In this case, the amount of movement of the transmission ring in the axial direction with respect to the unit rotation angle is small at the initial stage of rotation and increases as the rotation angle increases. That is, as the load torque of the output shaft increases due to the seating of the screw,
The amount of movement in the axial direction with respect to the rotation angle of the speed change ring becomes a large ratio, and the contact point between the speed change ring and the tapered roller is not smoothly moved from the high speed side to the low speed side, but is moved in an unreasonable state. There is a problem of shortening the life.

【0005】本発明は前記問題点に鑑みて提案するもの
で、その目的は、出力軸における負荷トルクの発生に伴
って回動する変速リングの回転角度に対する軸線方向移
動量の割合を低速側程少なくすることで、前記変速リン
グを高速側から低速側へ無理なくスムーズに移動させら
れて結果的には部品の寿命を長くすることができる自動
減速機構を提供することにある。
The present invention is proposed in view of the above problems, and an object of the present invention is to set the ratio of the axial movement amount to the rotation angle of a transmission ring that rotates with the generation of load torque on the output shaft to the lower speed side. It is an object of the present invention to provide an automatic deceleration mechanism that can smoothly move the speed change ring from the high speed side to the low speed side by reducing the number, and consequently can prolong the life of parts.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的達成の
ため、入力軸と出力軸とを回転自在に有する静止部材内
に、複数の円錐転車が遊星運動をする動力伝達装置を設
け、該伝達装置を介して出力軸を駆動させると共に、前
記各円錐転車の一斜面と常に摩擦係合をする内周面をも
った変速リングを設けて、前記出力軸における負荷トル
クの増大に伴なう変速リングの回転により前記円錐転車
と変速リングとの係合位置を軸線方向に変動させて、前
記出力軸の回転速度を自動的に減少させるように成され
た自動減速機構であって、前記変速リングを上部の静止
部材側へ弾機で付勢すると共に、該静止部材と前記変速
リングとの間に、所定角度の傾斜をもち、かつ角度変動
可能に係合させた複数の腕杆を配設し、前記出力軸の負
荷トルクが増大したとき、前記変速リングの回動に伴い
前記腕杆の傾斜角が減少することにより、前記変速リン
グの軸線方向の移動量を該変速リングの回転角度に反比
例して減少するようにしたことを特徴とするものであ
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a power transmission device in which a plurality of conical wheels make planetary motions in a stationary member having an input shaft and an output shaft rotatably. The output shaft is driven via the transmission device, and a transmission ring having an inner peripheral surface that constantly frictionally engages with one inclined surface of each conical wheel is provided to increase the load torque on the output shaft. An automatic speed reduction mechanism configured to change the engagement position between the conical wheel and the speed change ring in the axial direction by the rotation of the speed change ring to automatically reduce the rotational speed of the output shaft. , A plurality of arms that urge the shift ring toward the upper stationary member side with an ammunition, and that have an inclination of a predetermined angle between the stationary member and the shift ring and are engaged so that the angle can change. A rod is installed to increase the load torque of the output shaft. At this time, the tilt angle of the arm rod decreases with the rotation of the speed change ring, so that the amount of movement of the speed change ring in the axial direction decreases in inverse proportion to the rotation angle of the speed change ring. It is what

【0007】又、前記自動減速機構を前記変速リングの
外周面と、これと対向する静止部材の内周面との間に、
相対して所定のリード角を有する螺旋溝を形成し、該螺
旋溝にスチールボールを嵌入してボールねじ構造として
前記変速リングの回動角度と軸線方向の移動量との割合
を、一定にするようにしたことを特徴とするものであ
る。
Further, the automatic reduction mechanism is provided between the outer peripheral surface of the transmission ring and the inner peripheral surface of the stationary member facing the transmission ring.
A spiral groove having a predetermined lead angle is formed oppositely, and a steel ball is fitted into the spiral groove to form a ball screw structure so that the ratio between the rotation angle of the speed change ring and the movement amount in the axial direction is constant. It is characterized by doing so.

【0008】[0008]

【作用】前記構成に依り、出力軸に負荷トルクが発生し
その反力で変速リングが回動するとき、該変速リングと
円錐転車との摩擦接触点が高速側では該円錐転車の短周
径部と係合しているため、変速リングの単位回転角あた
りの円錐転車のころがり量が多くなり変速リングの軸線
方向における移動量を大きくしてもすべり抵抗は小さく
てすむ。又変速リングが低速側に移推するに従って前記
円錐転車の長周径部と係合するので、変速リングの単位
回転角あたりの円錐転車のころがり量が少なくなり、変
速リングを軸線方向に移動させると大きなすべり抵抗を
招くが、この間の変速リングの単位回転角あたりの軸線
方向の移動量が少なくなるので、該変速リングを高速側
から低速側へ無理なくスムーズに移動させることができ
変速リング、円錐転車の破損が皆無となる。
With the above construction, when a load torque is generated on the output shaft and the reaction ring rotates the transmission ring, the friction contact point between the transmission ring and the tapered roller is short on the high speed side. Since it engages with the circumferential portion, the amount of rolling of the conical wheel per unit rotation angle of the transmission ring is large, and the sliding resistance can be small even if the amount of movement of the transmission ring in the axial direction is large. Further, as the speed change ring moves toward the low speed side, it engages with the long diameter portion of the conical roller, so the amount of rolling of the conical wheel per unit rotation angle of the speed change ring decreases, and the speed change ring moves in the axial direction. Moving it causes a large amount of slip resistance, but since the amount of movement of the speed change ring in the axial direction per unit rotation angle during this period is reduced, the speed change ring can be smoothly moved from the high speed side to the low speed side. No ring or conical wheel damage.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の自動減速機構を図面の実施例に基づ
いて説明する。図1は第1実施例の自動減速機構の断面
図である。該自動減速機構は大別して円筒状のケーシン
グ1、該ケーシング1の上端に固定された入力軸受体
2、及び前記ケーシング1の下端に固定された出力軸受
体4からなる静止部材と、該入力軸受体2に支持された
入力軸3と、該出力軸受体4に支持された出力軸5と、
前記入力軸3と出力軸5との間に介在させた動力伝達装
置6と、該動力伝達装置6と摩擦係合する変速リング7
と、該変速リング7を上部の静止部材をなす入力軸受体
2側へ付勢する弾機8と、前記変速リング7を軸線方向
に移動させる複数の腕杆9とで構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An automatic deceleration mechanism of the present invention will be described based on the embodiments of the drawings. FIG. 1 is a sectional view of the automatic speed reduction mechanism of the first embodiment. The automatic reduction mechanism is roughly classified into a cylindrical casing 1, an input bearing body 2 fixed to the upper end of the casing 1, and an output bearing body 4 fixed to the lower end of the casing 1, and a stationary member, and the input bearing. An input shaft 3 supported by the body 2, an output shaft 5 supported by the output bearing body 4,
A power transmission device 6 interposed between the input shaft 3 and the output shaft 5, and a speed change ring 7 frictionally engaged with the power transmission device 6.
And an ammunition 8 for urging the speed change ring 7 toward the input bearing body 2 forming an upper stationary member, and a plurality of arm rods 9 for moving the speed change ring 7 in the axial direction.

【0010】前記ケーシング1は、比較的薄肉な管体で
構成され、その内周面の上下端部に後記する入力、及び
出力軸受体2、4を水密嵌合させて固定するように成さ
れている。前記入力軸受体2は、上面に給油孔2aをも
つ水平方向断面が円形のブロック体と内方に突出するリ
ング部とで構成され、ブロック体の外周面を前記ケーシ
ング1の上端部内周面にOリング2fを介して水密に嵌
合固定すると共に、その内周面に軸受2bとオイルシー
ル2cとを挿嵌するように構成されている。また、リン
グ部には後記する腕杆9を保持する傾斜面2gをもつ切
欠き2hが削設されており、この切欠き2h内で腕杆9
が揺動できるように腕杆9の一端を球状に形成し、これ
をブロック体の切欠き2hに連続する位置に設けられた
係止孔2に支承されるように構成されている。
The casing 1 is composed of a relatively thin tubular body, and is configured such that input and output bearing bodies 2 and 4 which will be described later are watertightly fitted and fixed to upper and lower end portions of an inner peripheral surface thereof. ing. The input bearing body 2 is composed of a block body having an oil supply hole 2a on the upper surface and a circular cross section in the horizontal direction, and a ring portion projecting inward, and the outer peripheral surface of the block body is the inner peripheral surface of the upper end portion of the casing 1. It is configured to be watertightly fitted and fixed via an O-ring 2f, and the bearing 2b and the oil seal 2c are inserted and fitted on the inner peripheral surface thereof. Further, a notch 2h having an inclined surface 2g for holding an arm rod 9 which will be described later is cut in the ring portion, and the arm rod 9 is provided in the notch 2h.
One end of the arm rod 9 is formed in a spherical shape so that the arm can be swung, and the arm rod 9 is supported by a locking hole 2 provided at a position continuous with the notch 2h of the block body.

【0011】前記入力軸3は、段付を呈する軸体で構成
され、段付部を前記入力軸受体2の軸受2b、及びオイ
ルシール2cに挿嵌支持すると共に、その下端部に曲周
面3cを形成した入力円板3aが設けてある。前記出力
軸受体4は、水平方向断面が円形のブロック体で構成さ
れ、ケーシング1の下端部内周面にOリング4aを介し
て水密状に挿嵌固定されており、その内周面には軸受4
b、及びオイルシール4cを挿嵌している。
The input shaft 3 is composed of a stepped shaft body, and the stepped portion is inserted into and supported by the bearing 2b of the input bearing body 2 and the oil seal 2c, and the curved surface is formed at the lower end portion thereof. There is provided an input disc 3a forming 3c. The output bearing body 4 is composed of a block body having a circular horizontal cross section, is watertightly fitted and fixed to the inner peripheral surface of the lower end portion of the casing 1 through an O-ring 4a, and the inner peripheral surface thereof is a bearing. Four
b and the oil seal 4c are inserted and fitted.

【0012】前記出力軸5は、段付部を有する細長な第
1軸5aと、該第1軸5aと相対回転不能に連結された
第2軸5bとから成り、第1軸5aの段付部は出力軸受
体4の軸受け4b及びオイルシール4cに挿嵌して回動
自在に、かつ水密に保持されている。更に第2軸5bの
上端面と後記カムディスク5dの下端面には対向する位
置にV字形の切欠き面が削設されており、この切欠き面
に挟まれるようにスチールボール10が嵌入され、しか
も前記第1軸5aとカムディスク5dとの間にばねが嵌
挿され、これら各部により調圧機構が構成されている。
The output shaft 5 comprises an elongated first shaft 5a having a stepped portion and a second shaft 5b connected to the first shaft 5a so as not to rotate relative to the first shaft 5a. The portion is fitted in the bearing 4b and the oil seal 4c of the output bearing body 4 and is rotatably and watertightly held. Further, a V-shaped notch surface is formed in a position facing the upper end surface of the second shaft 5b and the lower end surface of the cam disk 5d described later, and the steel ball 10 is inserted so as to be sandwiched by the notch surface. Moreover, a spring is fitted and inserted between the first shaft 5a and the cam disk 5d, and a pressure adjusting mechanism is constituted by these respective parts.

【0013】又、前記入力軸3と出力軸5との間に動力
伝達装置6を介在させている。該動力伝達装置6は概し
て遊星伝達構造を採用しており、外周面が傾斜した円錐
面から成る複数の円錐転車6aで構成されている。該円
錐転車6aは、出力軸5の上端に遊転自在に支持された
リテーナ6bに円周方向等間隔に、かつ円錐面6c上の
母線が垂直方向となるように配設されていて、該円錐転
車6aの基軸部に形成された凹曲面6dに入力軸におけ
る入力円板3aの曲周面3cを係合させる一方、前記円
錐転車6aの裏面に前記出力軸5に保持された円板状の
カムディスク5dの伝動周面5eを係合させて、前記入
力軸3からの回転動力を円錐転車6aの遊星運動により
出力軸5に伝達するように成されている。
A power transmission device 6 is interposed between the input shaft 3 and the output shaft 5. The power transmission device 6 generally adopts a planetary transmission structure, and is composed of a plurality of conical wheels 6a each having an outer peripheral surface that is an inclined conical surface. The conical wheels 6a are arranged at equal intervals in the circumferential direction on a retainer 6b which is rotatably supported on the upper end of the output shaft 5, and the generatrix on the conical surface 6c is vertical. The concave curved surface 6d formed on the base shaft portion of the conical wheel 6a is engaged with the curved peripheral surface 3c of the input disc 3a of the input shaft, while the output shaft 5 is held on the back surface of the conical wheel 6a. By engaging the transmission peripheral surface 5e of the disk-shaped cam disk 5d, the rotational power from the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 5 by the planetary motion of the conical wheel 6a.

【0014】前記変速リング7は、ケーシング1の内周
面に遊嵌させた長さの短い環体で構成されていて、その
内周面に該内周面より縮径させた環状突起面7aを形成
し、該突起面7aを前記動力伝達装置6における各円錐
転車6aの円錐面6cと摩擦係合させるように成されて
いる。また、この変速リング7の上面と前記入力軸受体
2の下面との間に弾機8を掛設し、該変速リング7を常
に上方へ引っ張り付勢する一方、該変速リング7の上面
に複数の凹球面を成す凹陥部7bを等間隔に形成し、該
凹陥部7bには前記係止孔2eに一端が案内された腕杆
9の他端を球面状にして案内させるように成されてい
る。
The speed change ring 7 is composed of an annular body having a short length that is loosely fitted to the inner peripheral surface of the casing 1, and has an annular projecting surface 7a on the inner peripheral surface of which the diameter is reduced from the inner peripheral surface. The projection surface 7a is frictionally engaged with the conical surface 6c of each conical roller 6a in the power transmission device 6. Further, an ammunition machine 8 is hung between the upper surface of the speed change ring 7 and the lower surface of the input bearing body 2 so that the speed change ring 7 is always pulled upward and urged, while the upper surface of the speed change ring 7 is provided with a plurality of bullets. Concave portions 7b forming a concave spherical surface are formed at equal intervals, and the concave portion 7b is configured to guide the other end of the arm rod 9 whose one end is guided to the engaging hole 2e in a spherical shape. There is.

【0015】前記腕杆9は、比較的太径な直線的弾性線
材で構成され、出力軸5が無負荷状態のときは前記係止
孔2eと凹陥部7bとの間に所定の角度θ傾斜させた状
態で弾機8の作用により前記両者2e、7b間を突っ張
るように取り付けられている。そして前記出力軸5に負
荷が生じた場合、円錐転車6aの円錐面6cと変速リン
グ7の環状突起7aとの摩擦係合により該変速リング7
を回動させる。
The arm rod 9 is made of a linear elastic wire rod having a relatively large diameter, and when the output shaft 5 is in an unloaded state, it is inclined at a predetermined angle θ between the engaging hole 2e and the recess 7b. In this state, the bullet 2 is attached so as to stretch between the two 2e and 7b. When a load is applied to the output shaft 5, the conical surface 6c of the conical roller 6a and the annular projection 7a of the speed change ring 7 are frictionally engaged with each other by the speed change ring 7a.
Rotate.

【0016】そして前記腕杆9の傾斜角度θが減少する
に伴ってこの変速リング7が弾機8の付勢に抗して軸線
方向に下方へ移動する。この場合、前記傾斜角θの減少
に伴って前記変速リング7の単位回転角に対する軸線方
向の移動量が少なくなるように成されている。即ち、前
記変速リング7の回転角が大きくなるに伴って変速リン
グの単位回転角に対して円錐転車6aのころがり量が少
なくなって変速リング7の軸線方向のすべり抵抗が大き
くなるが変速リング7の単位回転角に対して該リング7
の環状突起7aと円錐転車6aの円錐面6cとの係合位
置が高速側(小周長径側)から低速側(大周長径側)へ
移推する量が減少して変速リング7の単位回転角に対す
るすべり抵抗は増大せず、円滑な移動となり、図3に示
すように出力軸5に対する負荷が増大するとき、該出力
軸5の回転速度は低下し、該出力軸5の回転が停止する
とき変速リング7と円錐転車6aとのすべり抵抗による
出力トルクの変動なしに最大トルクを出力することがで
きるように成されている。
As the tilt angle θ of the arm rod 9 decreases, the speed change ring 7 moves downward in the axial direction against the bias of the bullet 8. In this case, the shift amount of the transmission ring 7 in the axial direction with respect to the unit rotation angle decreases as the inclination angle θ decreases. That is, as the rotation angle of the speed change ring 7 increases, the amount of rolling of the conical roller 6a decreases with respect to the unit rotation angle of the speed change ring 7 and the sliding resistance in the axial direction of the speed change ring 7 increases, but The ring 7 for a unit rotation angle of 7
The engagement position between the annular projection 7a and the conical surface 6c of the conical wheel 6a is reduced from the high speed side (small circumference major axis side) to the low speed side (large circumference major axis side), and the unit of the transmission ring 7 is reduced. The slip resistance with respect to the rotation angle does not increase, the movement is smooth, and when the load on the output shaft 5 increases as shown in FIG. 3, the rotation speed of the output shaft 5 decreases and the rotation of the output shaft 5 stops. At this time, the maximum torque can be output without fluctuation of the output torque due to the sliding resistance between the transmission ring 7 and the conical wheel 6a.

【0017】又前記のように組み立てられたケーシング
1の内部にはトラクションオイルを充填し、摩擦係数を
大きくして伝達効率の向上を計りながら潤滑作用をさせ
て部材の焼付きを防止するように成されている。次に以
上のように成された第1実施例の作用について説明す
る。該実施例は主としてねじ類を締結する自動ねじ締め
機に供される。
Further, the interior of the casing 1 assembled as described above is filled with traction oil to increase the friction coefficient to improve the transmission efficiency and to perform the lubricating action to prevent the seizure of the members. Is made. Next, the operation of the first embodiment constructed as above will be described. The embodiment is mainly applied to an automatic screw fastening machine for fastening screws.

【0018】この場合、出力軸5に例えばドライバビッ
ト等のツールをセットし、該ツールをねじ類のドライバ
溝に係合させると共に、図示を略した駆動源により入力
軸3に回転動力を付与する。回転動力を付与された入力
軸3は、入力円板3aを介し円錐転車6aを自転させ、
カムディスク10及び調圧機構、出力軸5を入力円板3
aの回転方向と逆方向に回転させる。
In this case, a tool such as a driver bit is set on the output shaft 5, the tool is engaged with a driver groove of a screw or the like, and rotational power is applied to the input shaft 3 by a drive source (not shown). . The input shaft 3 to which the rotational power is applied rotates the conical wheel 6a through the input disc 3a,
The cam disk 10, the pressure adjusting mechanism, and the output shaft 5 are connected to the input disk 3
Rotate in the opposite direction to the rotation direction of a.

【0019】前記出力軸5の回転駆動で螺締されるねじ
類が締結に近づくに従い出力軸5に対する負荷が上昇し
円錐転車6aと摩擦係合している変速リング7が回動す
ると共に、腕杆9の傾斜角度θが垂直方向に減少する。
即ち、該腕杆9は、係止孔2eを支点としてその下端側
が円弧軌跡を描きながら垂直方向へ揺動する。
As the screws that are screwed by the rotational drive of the output shaft 5 approach the fastening, the load on the output shaft 5 increases and the transmission ring 7 frictionally engaged with the conical wheel 6a rotates. The tilt angle θ of the arm rod 9 decreases in the vertical direction.
That is, the lower end of the arm rod 9 swings in the vertical direction while drawing a circular arc locus with the locking hole 2e as a fulcrum.

【0020】このことにより、前記腕杆9に押し下げら
れる変速リング7が円錐転車6aとの係合位置を高速側
から低速側へ移推し、その回転速度を低下させる。しか
もこのとき変速リング7の回転角が大きくなるに伴って
その単位回転角に対する軸線方向の移動量が反比例して
減少する。そのため変速リング7の単位回転角に対する
円錐転車6aのころがり量が少なくなる軸線方向の移動
量を少なくすることにより円錐転車6aと変速リング7
との間のころがり量に対するすべり量の割合を小さく
し、すべり抵抗を少なくして変速リング7の単位回転角
に対するすべり抵抗の増大を防ぎ低速側で変速リング
7、円錐転車6aの破損は皆無となる。
As a result, the speed change ring 7 pushed down by the arm rod 9 moves the engagement position of the conical roller 6a from the high speed side to the low speed side, and reduces the rotational speed thereof. Moreover, at this time, as the rotation angle of the transmission ring 7 increases, the amount of movement in the axial direction with respect to the unit rotation angle decreases in inverse proportion. Therefore, the amount of rolling of the tapered roller 6a per unit rotation angle of the speed change ring 7 is reduced, and the amount of axial movement is reduced to reduce the amount of rolling in the tapered roller 6a and the speed change ring 7.
The ratio of the amount of slip to the amount of rolling between and is reduced, and the slip resistance is reduced to prevent an increase in the slip resistance per unit rotation angle of the speed change ring 7 to prevent the speed change ring 7 and the tapered roller 6a from being damaged on the low speed side. Becomes

【0021】続いて第2実施例の自動減速機構について
説明する。図2は第2実施例の自動減速機構の断面図で
ある。該自動減速機構は、大別して円筒状のケーシング
100、該ケーシング100の上端に固定された入力軸
受体200、及び前記ケーシング100の下端に固定さ
れた出力軸受体400から成る静止部材と、該入力軸受
体200に支持された入力軸300と、該出力軸受体4
00に支持された出力軸500と、前記入力軸300と
出力軸500との間に介在させた動力伝達装置6と、該
動力伝達装置6と摩擦係合する変速リング700と、該
変速リング700を上部の静止部材をなす入力軸受体2
00側へ付勢する弾機800とで構成され、前記ケーシ
ング100の内周面と前記変速リング700の外周面と
の間には後記するボールねじ構造が設けられている。
Next, the automatic deceleration mechanism of the second embodiment will be described. FIG. 2 is a sectional view of the automatic speed reduction mechanism of the second embodiment. The automatic reduction mechanism is roughly divided into a cylindrical casing 100, an input bearing body 200 fixed to the upper end of the casing 100, and an output bearing body 400 fixed to the lower end of the casing 100, and a stationary member. The input shaft 300 supported by the bearing body 200 and the output bearing body 4
00, a power transmission device 6 interposed between the input shaft 300 and the output shaft 500, a transmission ring 700 frictionally engaged with the power transmission device 6, and the transmission ring 700. Input bearing body 2 which forms the upper stationary member
The ball screw structure described later is provided between the inner peripheral surface of the casing 100 and the outer peripheral surface of the transmission ring 700.

【0022】前記ケーシング100は内周面に後記する
螺旋溝100aを形成した管体で構成され、その内周面
上下端には、次記する入力及び出力軸受200、及び4
00を水密嵌合させて固定するように成されている。前
記入力軸受体200は、上面に給油孔200aをもつ水
平方向断面が円形のブロック体で構成され、ブロック体
の外周面を前記ケーシング100の上端部内周面にOリ
ング200fを介して水密に嵌合固定すると共に、その
内周面に軸受200bとオイルシール200cとを挿嵌
するように構成されている。
The casing 100 is composed of a tubular body having a spiral groove 100a, which will be described later, formed on the inner peripheral surface thereof, and the input and output bearings 200 and 4 described below are provided on the upper and lower ends of the inner peripheral surface.
00 is watertightly fitted and fixed. The input bearing body 200 is composed of a block body having an oil supply hole 200a on its upper surface and having a circular horizontal cross section. The outer peripheral surface of the block body is watertightly fitted to the inner peripheral surface of the upper end portion of the casing 100 via an O-ring 200f. The bearing 200b and the oil seal 200c are inserted into the inner peripheral surface of the bearing 200b and fixed together.

【0023】前記入力軸300は、段付を呈した軸体で
構成され、その段付部を前記軸受200b、及びオイル
シール200cに挿嵌して回転自在に、かつ水密状態に
支持すると共に、その下端部に曲周面300cを形成し
た入力円板300aが設けてある。前記出力軸受体40
0は、水平方向断面が円形のブロック体で構成され、そ
の外周面を前記ケーシング100の下端部内周面にOリ
ング400aを介し水密に挿嵌固定されており、その内
周面には軸受400b、及びオイルシール400cが挿
嵌している。
The input shaft 300 is composed of a stepped shaft body, and the stepped portion is inserted into the bearing 200b and the oil seal 200c to be rotatably and watertightly supported. An input disc 300a having a curved surface 300c is provided at the lower end thereof. The output bearing body 40
Reference numeral 0 denotes a block body having a circular horizontal cross section, the outer peripheral surface of which is watertightly fitted and fixed to the inner peripheral surface of the lower end portion of the casing 100 via an O-ring 400a, and the inner peripheral surface of which has a bearing 400b. , And the oil seal 400c are inserted.

【0024】出力軸500は、段付を呈した細長な第1
軸500aと、該第1軸500aと相対回転不能に連結
した第2軸500bと、から成り、第1軸500aの段
付部は出力軸受体400の軸受400bに挿嵌して回転
自在に、かつ水密に保持されている。更に第2軸500
bの上端面と後記カムディスク500dの下端面には対
向する位置にV字形の切欠き面が削設されており、この
切欠き面に挟まれるようにスチールボール10が嵌入さ
れ、しかも前記第1軸500aとカムディスク500d
との間にばねが嵌挿され、これら各部により調圧機構が
構成されている。
The output shaft 500 is an elongated first stepped member.
It comprises a shaft 500a and a second shaft 500b connected to the first shaft 500a so as not to rotate relative to the first shaft 500a. The stepped portion of the first shaft 500a is inserted into the bearing 400b of the output bearing body 400 to be rotatable. And it is kept watertight. Further the second axis 500
A V-shaped notch surface is cut at a position opposite to the upper end surface of b and the lower end surface of the cam disk 500d described later, and the steel ball 10 is fitted so as to be sandwiched by the notch surface. One shaft 500a and cam disk 500d
A spring is fitted between and, and these parts constitute a pressure adjusting mechanism.

【0025】又、前記入力軸300と出力軸500との
間に動力伝達装置6を介在させている。該動力伝達装置
6は、先に説明した第1実施例と全く同等の遊星伝達構
造により、外周面が傾斜した円錐面からなる複数の円錐
転車6aで構成され、該円錐転車6aは出力軸500上
端に遊転自在に支持されたリテーナ6bに円周方向等間
隔に、かつ円錐面6c上の母線が垂直方向となるように
配設されており、該円錐転車6aの基軸部に形成された
凹曲面6dのに入力軸300における入力円板300a
の曲周面300cを係合させる一方、前記円錐転車6a
の裏面に出力軸500に保持された円板状のカムディス
ク500dの伝動周面500eを係合させて、前記入力
軸300からの回転動力を円錐転車6aの遊星運動によ
り出力軸500に伝達するように成されている。
A power transmission device 6 is interposed between the input shaft 300 and the output shaft 500. The power transmission device 6 is composed of a plurality of conical wheels 6a each having a conical surface with an inclined outer peripheral surface by a planetary transmission structure which is exactly the same as that of the first embodiment described above. The retainer 6b rotatably supported on the upper end of the shaft 500 is arranged at equal intervals in the circumferential direction and the generatrix on the conical surface 6c is in the vertical direction. The input disc 300a on the input shaft 300 is formed on the formed concave curved surface 6d.
While engaging the curved peripheral surface 300c, the conical wheel 6a
The transmission peripheral surface 500e of the disk-shaped cam disk 500d held by the output shaft 500 is engaged with the rear surface of the shaft, and the rotational power from the input shaft 300 is transmitted to the output shaft 500 by the planetary motion of the conical wheel 6a. Is made to do.

【0026】前記変速リング700は、前記ケーシング
100の内周面に遊嵌させた長さの短い環体で構成さ
れ、その内周面に該内周面より縮径させた環状突起面7
00aを形成し、該突起面700aを前記動力伝達装置
6における各円錐転車6aの円錐面6cと摩擦係合させ
るように成されている。また、この変速リング700の
外周面とこれに対向する前記ケーシング100の内周面
との間に、相対して所定のリード角を有する螺旋溝10
0a、900を形成し、該螺旋溝100a、900間に
スチールボール900aを転動可能に嵌入してボールね
じ構造を成立させ、この変速リング700が円周方向に
回動するとき、前記ボールねじ構造により軸方向にも同
時に移動するように成されている。
The speed change ring 700 is composed of an annular body having a short length that is loosely fitted to the inner peripheral surface of the casing 100, and the inner peripheral surface of the annular projecting surface 7 is reduced in diameter from the inner peripheral surface.
00a, and the protruding surface 700a is frictionally engaged with the conical surface 6c of each conical roller 6a in the power transmission device 6. Further, the spiral groove 10 having a predetermined lead angle is provided between the outer peripheral surface of the speed change ring 700 and the inner peripheral surface of the casing 100 opposed thereto.
0a, 900 are formed, a steel ball 900a is rollably fitted between the spiral grooves 100a, 900 to form a ball screw structure, and when the transmission ring 700 rotates in the circumferential direction, the ball screw Depending on the structure, it is designed to move simultaneously in the axial direction.

【0027】一方、前記変速リング700の下面には、
軸受800aを具備したばね受けリング800bを介し
て出力軸受体400の上面との間に前記変速リング70
0を上方の静止部材側へ付勢する圧縮弾機800が介装
されている。そして出力軸500に負荷が生じた場合、
前記変速リング700が回動することにより該変速リン
グ700が螺旋溝100a、900のリード角に沿って
軸線方向に下方へ移動して圧縮弾機800を加圧する。
On the other hand, on the lower surface of the transmission ring 700,
The speed change ring 70 is provided between the upper surface of the output bearing body 400 and the spring bearing ring 800b having the bearing 800a.
A compression ammunition 800 for urging 0 to the upper stationary member side is interposed. When a load is generated on the output shaft 500,
When the speed change ring 700 rotates, the speed change ring 700 moves axially downward along the lead angles of the spiral grooves 100a and 900 to pressurize the compression ammunition 800.

【0028】この下方への移動により前記出力軸500
の回転速度が低下し、出力トルクを増大させるように成
されている。尚螺旋溝900のリード角は、円滑な減速
を可能にする角度に設定される。又、前記のように組み
立てられたケーシング100の内部にはトラクションオ
イルを充填し、摩擦係数を大きくして伝達効率の向上を
計りながら潤滑作用をさせて部材の焼付きを防止するよ
うに成されている。
This downward movement causes the output shaft 500 to move.
The rotational speed of is reduced and the output torque is increased. The lead angle of the spiral groove 900 is set to an angle that enables smooth deceleration. In addition, the casing 100 assembled as described above is filled with traction oil to increase the coefficient of friction to improve the transmission efficiency and to perform the lubricating action to prevent the seizure of the member. ing.

【0029】次に第2実施例の作用について説明する。
該実施例は、先記した第1実施例と同じく主にねじ類を
螺締するねじ締め機に供される。この場合は、出力軸5
00に例えばドライバビット等のツール(図示略)をセ
ットし、該ツールをねじ類のドライバ溝に係合させると
共に、図示を略した駆動源により入力軸300に回転動
力を付与する。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
This embodiment is applied to a screw tightening machine which mainly tightens screws as in the first embodiment described above. In this case, output shaft 5
For example, a tool (not shown) such as a driver bit is set to 00, and the tool is engaged with a driver groove of screws, and rotational power is applied to the input shaft 300 by a drive source (not shown).

【0030】回転動力を付与された入力軸300は駆動
伝動300aを介し円錐転車6aを自転させてカムディ
スク500dを介し出力軸500を入力方向と逆方向に
回動させる。出力軸500の回転駆動で螺締されるねじ
類が締結に近づくに従い出力軸に対する負荷トルクが上
昇し、円錐転車6aと摩擦係合している変速リング70
0が前記円錐転車6aの公転方向に回動する。
The input shaft 300 to which the rotational power is applied causes the conical roller 6a to rotate on its own via the drive transmission 300a to rotate the output shaft 500 in the direction opposite to the input direction via the cam disk 500d. As the screws that are screwed by the rotational drive of the output shaft 500 approach the tightening, the load torque on the output shaft increases, and the speed change ring 70 frictionally engaged with the tapered roller 6a.
0 rotates in the revolving direction of the conical wheel 6a.

【0031】この回動により変速リング700が、前記
ボールねじ構造の作用で変速リング700の単位回転角
に対する軸線方向の移動量に変化なく軸線方向下方へ移
動し、円錐転車6aとの係合位置を無理なく移推させ回
転速度を減少し、出力軸500から所定のトルクを出力
する。尚第2実施例ではケーシングの内周面に螺旋溝を
形成しているが、加工上これを別体的に形成しても良
い。
By this rotation, the transmission ring 700 moves axially downward by the action of the ball screw structure without changing the amount of movement in the axial direction with respect to the unit rotation angle of the transmission ring 700, and engages with the conical roller 6a. The position is comfortably moved to reduce the rotation speed, and a predetermined torque is output from the output shaft 500. Although the spiral groove is formed on the inner peripheral surface of the casing in the second embodiment, it may be formed separately for processing.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、減速比を
決める変速リングと円錐転車との係合位置を移推させる
時、変速リングの単位回転角あたりの軸線方向の移動量
を、高速側低速側で一定、もしくは低速側で少なくする
ように構成しているため、変速リングの単位回転角あた
りの円錐転車のころがり量が少なくなって、変速リング
の軸線方向の移動によるすべり抵抗が大きくなる低速側
での変速リングの移動を除々に行なえ、変速リング、円
錐転車の破損が皆無となるばかりか、この余分なすべり
抵抗による出力軸のトルク変動もなく、出力軸は所定の
出力トルクを出力することができる効果が得られる。
As described above, according to the present invention, when the engagement position between the speed change ring that determines the reduction ratio and the tapered roller is moved, the amount of movement of the speed change ring in the axial direction per unit rotation angle is Since it is configured to be constant on the high-speed side and low-speed side, or to decrease on the low-speed side, the amount of rolling of the conical roller per unit rotation angle of the speed-change ring is reduced, and the slip resistance due to the axial movement of the speed-change ring is reduced. The speed change ring can be gradually moved on the low speed side, and the damage to the speed change ring and the conical wheels is eliminated, and there is no torque fluctuation of the output shaft due to this extra sliding resistance. The effect that the output torque can be output is obtained.

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

【図1】本発明における第1実施例の側面方向断面図で
ある。
FIG. 1 is a side sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明における第2実施例の側面方向断面図で
ある。
FIG. 2 is a side sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図3】出力軸における回転数と出力トルクとの関係を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a rotation speed and an output torque of an output shaft.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 入力軸 5 出力軸 6 動力伝達装置 6a 円錐転車 7 変速リング 8 弾機 9 腕杆 900 螺旋溝 100a 螺旋溝 3 input shaft 5 output shaft 6 power transmission device 6a conical wheel 7 speed change ring 8 ammunition machine 9 arm rod 900 spiral groove 100a spiral groove

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力軸と出力軸とを回転自在に有する静
止部材内に、複数の円錐転車が遊星運動をする動力伝達
装置を設け、該伝達装置を介して出力軸を駆動させると
共に、前記各円錐転車の一斜面と常に摩擦係合をする内
周面をもった変速リングを設けて、前記出力軸における
負荷トルクの増大に伴なう変速リングの回転により前記
円錐転車と変速リングとの係合位置を軸線方向に変動さ
せて、前記出力軸の回転速度を自動的に減少させるよう
に成された自動減速機構であって、 前記変速リングを上部の静止部材側へ弾機で付勢すると
共に、該静止部材と前記変速リングとの間に、所定角度
の傾斜をもち、かつ角度変動可能に係合させた複数の腕
杆を配設し、前記出力軸の負荷トルクが増大したとき、
前記変速リングの回動に伴い前記腕杆の傾斜角が減少す
ることにより、前記変速リングの軸線方向の移動量を該
変速リングの回転角度に反比例して減少するようにした
ことを特徴とする自動減速機構。
1. A power transmission device in which a plurality of conical wheels make planetary motions is provided in a stationary member having an input shaft and an output shaft rotatably, and the output shaft is driven via the transmission device. A gearshift ring having an inner peripheral surface that is always in frictional engagement with one inclined surface of each conical roller is provided, and the gearshifting with the conical roller is performed by rotation of the gearshift ring as the load torque on the output shaft increases. An automatic deceleration mechanism configured to automatically reduce the rotational speed of the output shaft by varying the engagement position with the ring in the axial direction, wherein the transmission ring is mounted on the upper stationary member side. A plurality of arm rods having a predetermined angle of inclination and engaged so as to be capable of changing the angle are arranged between the stationary member and the speed change ring, and the load torque of the output shaft is When increased,
As the tilt angle of the arm rod decreases with the rotation of the speed change ring, the amount of movement of the speed change ring in the axial direction decreases in inverse proportion to the rotation angle of the speed change ring. Automatic reduction mechanism.
【請求項2】 入力軸と出力軸とを回転自在に有する静
止部材内に、複数の円錐転車が遊星運動をする動力伝達
装置を設け、該伝達装置を介して出力軸を駆動させると
共に、前記各円錐転車の一斜面と常に摩擦係合をする内
周面をもった変速リングを設けて、前記出力軸における
負荷トルクの増大に伴なう変速リングの回転により前記
円錐転車と変速リングとの係合位置を軸線方向に変動さ
せて、前記出力軸の回転速度を自動的に減少させるよう
に成された自動減速機構であって、 前記変速リングの外周面と、これと対向する静止部材の
内周面との間に、相対して所定のリード角を有する螺旋
溝を形成し、該螺旋溝にスチールボールを嵌入してボー
ルねじ構造として前記変速リングの回動角度と軸線方向
の移動量との割合を、一定にするようにしたことを特徴
とする自動変速機構。
2. A power transmission device in which a plurality of conical wheels make a planetary motion is provided in a stationary member that rotatably has an input shaft and an output shaft, and the output shaft is driven via the transmission device. A gearshift ring having an inner peripheral surface that is always in frictional engagement with one inclined surface of each conical roller is provided, and the gearshifting with the conical roller is performed by rotation of the gearshift ring as the load torque on the output shaft increases. An automatic deceleration mechanism configured to automatically reduce the rotational speed of the output shaft by varying the engagement position with a ring in the axial direction, the outer peripheral surface of the transmission ring facing the outer peripheral surface of the transmission ring. A spiral groove having a predetermined lead angle is formed between the stationary member and the inner peripheral surface of the stationary member, and a steel ball is inserted into the spiral groove to form a ball screw structure. To keep the ratio with the movement amount of Automatic transmission mechanism, characterized in that the.
JP34727792A 1992-12-25 1992-12-25 Automatic decelerating device Pending JPH06193699A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002513889A (en) * 1998-01-12 2002-05-14 ピーター, ジェームス ミルナー, Rolling contact continuously variable transmission
WO2012114815A1 (en) * 2011-02-22 2012-08-30 パナソニックEsパワーツール株式会社 Power tool

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