JPS5816022B2 - 可変速駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二段速度切換式の可変速駆動装置に係り、変
速が円滑、確実に達成され、且つ構成簡素で製造容易な
装置の提供に関する。

従来の例えば工作機械の機械的な送り装置としてはその
都度機械の構造に合わせて設計されていたものが大半で
、送り装置として標準化されて供給されていたものも複
雑で大型であるために使用に不便であるため殆んど利用
されていないのが現状であった。

又、油圧式か空圧式のものが多く使用されているが、油
圧式のものは駆動源として油圧タンク及びポンプを必要
とし、油温の変化にともなう送り速度の変化や油温によ
る熱変位の問題があり、又油圧や電気回路の専門知識を
有する者でないと、自動装置の設計製作は不可能であり
、空圧式のものはその性質手遅速度の制御が困難であり
、工作機械の送り駆動には不適当であった。

本発明は斯る従来の問題点を解決すべく鋭意創成された
ものであり、その特徴とするところは、同一軸心上に出
力軸と、親電動機の回転子を取着した原動軸と、が夫々
軸架され、両軸が遊星歯車減速機構で連動連結され、該
遊星歯車減速機構カー原動軸に取着された太陽歯車と；
該太陽歯車に噛合公転する遊星歯車と；該遊星歯車を軸
支し、上記両軸の軸心回りに遊転自在とされる支持回転
体と；遊星歯車と同一軸心上で該歯車に同行回転する第
２遊星歯車と；出力軸に取着され、上記第２遊星歯車に
噛合する受動歯車と；で構成され、一方、原動軸と同一
軸心上に予電動機の回転子が遊転自在に設けられると共
に、該回転子と上記支持回転体とがウオーム減速機構を
介して連動連結され、親・予電動機の選択駆動により出
力軸が夫々高・低速回転せしめられる点にある。

以下、本発明の実施例を図に従い詳述すると、第１図は
可変駆動装置の全体を示し、被駆動体に取着するための
取付フランジ１が設けられ、該フランジ１中夫に出力軸
２が突出され、該出力軸２は被駆動体の例えば工作機械
用送りネジに連結される。

４は変速機構部であり、５，６は夫々出力軸２を高・低
速回転せしめるための親・予電動機である。

この可変速駆動装置の使用例を第２図により説明すると
、（ａ）は専用多軸ボール盤の送り装置として送りスラ
イドの後端部に取付けた例で、（ｂ）は汎用フライス盤
のテーブル送りを自動化するのに利用した例を示し、又
（ｃ）は旋盤のサドル送りを自動にするため送りネジ後
端部に取付けたものであり、普通旋盤を自動旋盤に改造
したものである。

第３乃至第５図につき、より具体的に説明すると、親電
動機５はブレーキ付電動機とされてお（大観電動機５の
回転子９は原動軸７にキーを介して取着され、軸方向摺
動自在とされている。

原動軸７は前記出力軸２と同一軸心上に夫々軸架され、
両軸２，７は遊星歯車減速機構で連動連結されている。

予電動機６の回転子１３は原動軸７に軸受１４を介して
遊転自在に支持されている。

親電動機５の回転子９は制動バネ８で軸方向に弾発押圧
されており、該回転子９は固定側に設けられた制動板１
２に押接せしめられ、親電動機５のブレーキ装置が形成
されている。

一方、ブレーキゆるめノブ１０の捻回で制動バネ８に抗
して回転子９が移動せしめられ、ブレーキの解除が自在
とされている。

又、出力軸２を任意回転せしめる場合には、ブレーキを
解除して原動軸７端の四角端１１に図外バンドルを差し
込んで手回しができるようにされている。

前記遊星歯車減速機構は、原動軸７に取着された太陽歯
車１５と、該太陽歯車１５に噛合公転する複数の遊星歯
車１６と、該遊星歯車１６を軸支し、出力軸２と原動軸
７の軸心回りに遊転自在に架設された支持回転体３と、
遊星歯車１６と同一軸心上で該歯車１６に同行回転せし
められる第２遊星歯車１７と、出力軸２に取着され、上
記第２遊星歯車１７に噛合する受動歯車１８と、で構成
されている。

予電動機６の回転子１３には軸心同一として第１ウオー
ムギヤ１９が形成され、原動軸７に直角方向の軸心上に
設けられた第１ウオームホイール２０に噛合せしめられ
ている。

そして、第４，５図で詳記する如く、第１ウオームホイ
ール２０は噛合離脱自在の変速用歯車２１．２２を介し
て替歯車２４．２５に連動連結されている。

これら変速用歯車２１．２２等は前記変速機構部４を構
成する。

相互に噛合する替歯車２４．２５の一方の替歯車２５は
第２ウオームギヤ２６と同行回転せしめられ、該第２ウ
オームギヤ２６は支持回転体３の外周に形成された第２
ウオームホイールに噛合し、上記各ウオームギア、ホイ
ールはウオーム減速機構を構成し、予電動機６の回転子
１３と、支持回転体３とがウオーム減速機構を介して連
動連結されている。

而して、親電動機５を起動すると、固定子と回転子９間
の吸引力により制動バネ８に抗して回転子９が原動軸７
上を制動板１２から離反する方向に移動し、ブレーキが
解除されて回転を始める。

そして、原動軸７の先端にある太陽歯車１５によって遊
星歯車１６，１７を経て、出力軸２の受動歯車１８が回
転せしめられ、出力軸２は早送り用速度で高速回転せし
められる。

この場合、遊星歯車減速機構の支持回転体３は、第２ウ
オームギア２６と支持回転体３に形成された第２ウオー
ムホイールの噛合により、その回転を規制されでいる。

つぎに親電動機５の電流を切り予電動機６を起動させる
と制動バネ８によって親電動機５の回転子９は制動板１
２に押付けられて瞬時に停止し常時ブレーキのかかった
状態を維持するので太陽歯車１５は固定される。

そして、予電動機６の回転子１３が回転して第１ウオー
ムギア１９によって第４図の第１ウオームホイール２０
から変速用歯車２１．２２を介して替歯車２４．２５を
駆動する。

送り速度の変換は変速レバー２３による２段変速と、替
歯車２４．２５で行いうる。

第５図の替歯車２５は相手の替歯車２４に噛合い、第２
ウオームギア２６によって支持回転体３を、駆動する。

この時には太陽歯車１５は前記のように制動板１２によ
り保持されて、遊星歯車１６．１７により受動歯車１８
が１駆動されるので出力軸２は第２ウオームギア２６と
第２１クオームホイール及び遊星歯車装置によって減速
された切削送り速度で低速回転する。

早走り及び切削送りの方向は夫々の電動機５゜６を正逆
転させることにより決定される。

上記の場合、親電動機５の回転が残存した状態で、予電
動機６の回転が開始されたとしても、出刃軸２と原動軸
７は遊星歯車減速機構で連結されているから、両軸２，
７に何ら無理な負荷がかかることは無い。

本装置における遊星歯車減速機構は第３図に示すように
支持回転体３の片側を円錐コロ軸受の外輪２７上でニー
ドルベアリングで支持し反対側を電動機の前面に取付け
た支持台２８上で支えて強固な構造とし、支持回転体３
内部に遊星歯車１６゜１７を設けることにより軸受部の
損耗による故障を防止し、強固にしてコンパクトな構造
を実現した。

切削送り時の最大トノンクは親電動機５の制動板１２の
制動力により制限されるので予電動機６より駆動する場
合には制動板１２はトルク規制の安全装置として作用す
る。

この駆動装置とリミットスイッチ間の電気制御回路の設
計や配線を省略し、三相電源に接続するのみにて使用出
来るようにセルフコントロール装置２９を取付けられる
ようにしてあり第３図にその取付は位置を示す。

この装置は第６乃至第１０図で示す如く、本体前面の円
筒部に２本の取付はネジ３０．３１によって簡単に取付
けられ、出力軸２に設けた小歯車より中間歯車を経てウ
オーム３２ウオームホイール３３が廻わされる。

該ウオームホイール回転体３３の内面には制御用リミッ
トスイッチ等の検出体３９を作動させる３ケのドッグ等
係合突起３４がスペーサーリング３７をはさんで配置さ
れており２ケ所のクランプスクリュー３８をゆるめると
夫々別個に円周方向に変更調整出来るようになっている
ので必要な位置に移動させて固定する。

ウオームホイールの内部に固定されているリミットスイ
ッチ等検出体３９は後退端停止用と早走りから切削送り
への切換用及び前進蝉確認急戻りへ切換用であり、係合
突起３４との係合でマグネットスイッチを作動させて電
動機５，６を制御する。

なお係合突起３４の内側にある′□ミゾ３５は位置調整
の時のまわし用でありスペーサーリング３７にある凸起
はウオームホイール３３に設けたミゾにはめこんでドッ
グリングをまわす時に他のものかまわされないようにす
るためのものである。

本発明によれば、親電動機５の駆動により出力軸２を高
速回転せしめる場合、ウオーム減速機構により予電動機
６への動力伝達が阻止されるたべ予電動機６には何らブ
レーキ装置を必要としないのである。

一方、予電動機６の１駆動により出力軸２を低速回転せ
しめる場合には、親電動機５の回転が残存した状態で、
予電動機６の回転が開始されたとしても、出力軸２と原
動軸７は遊星歯車減速機構で連結されているから、両軸
２，７に何ら無理な負荷が生じることは無く、出力軸２
の高速から低速への速度変換は円滑、確実になされるの
である。

従って、変速時に衝撃の発生を嫌う工作機械の送り機構
等に適用して顕著な効果を奏するのであり、構成簡素コ
ンパクトに構成されたことから製造、組付上も有益であ
り、優れた諸効果を発揮し得る発明である。

又、出力軸２の回転数を検知するセルフコントロール装
置２９を設けたことから、出力軸２の回転数、例えば送
り量をこの可変速駆動装置内で設定でき、種々自動機等
に構成簡素に適用でき、有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の外観を示す斜視図１．第２図は同
上の実施状態を示す正面図、第３図は本発明装置の一部
切欠正面図、第４図は第３図におけるＡ−Ａ線上の階段
断面図、第５図は第３図におけるＢ−Ｂ線上の縦断面図
、第６図は第３図におけるＦ位置透視の破砕断面図、第
１図は第６図におけるＣ−Ｃ線上の断面図、第８図は第
６図におけるＤ−Ｄ線上の横断面図、第９図は同上要部
のスペーサーリングを示す正面図、第１０図は同上要部
のドッグリングを示す正面図である。 ２・・・・・・出力軸、３・・・・・・支持回転体、５
・・・・・・親電動機、６・・・・・・予電動機、７・
−・・・・原動軸、１３・・・・・・回転子２１５・・
・・・・太陽歯車、１６・・・・・・遊星歯車、１７・
・・・・・第２遊星歯車、１８・・・・・・受動歯車、
３３・・・・・・回転体、３４・・・・・・係合突起、
３９・・・・・・検出体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同一軸心上に出力軸２と、親電動機５の回転子９を
   取着した原動軸７と、が夫々軸架され、両軸２，７が遊
   星歯車減速機構で運動連結され、該遊星歯車減速機構が
   、原動軸７に取着された太陽歯車１５と：該太陽歯車１
   ５に噛合公転する遊星歯車１６と；該遊星歯車１６を軸
   支し、上記両軸２．７の軸心回りに遊転自在とされる支
   持回転体３と；遊星歯車１６と同一軸心上で該歯車１６
   に同行回転する第２遊星歯車１７と；出力軸２に取着さ
   れ、上記第２遊星歯車１７に噛合する受動歯車１８と；
   で構成され、一方、原動軸７と同一軸心上に予電動機６
   の回転子１３が遊転自在に設けられると共に、該回転子
   １３と上記支持回転体３とがウオーム減速機構を介して
   連動連結され、親・予電動機５，６の選択駆動により出
   力軸２が夫々高・低速回転せしめられることを特徴とす
   る可変速駆動装置。 ２ 親電動機５がブレーキ付電動機とされ、該ブレーキ
   装置が手動によりブレーキ解除自在とされたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の可変速駆動装置。