JPH025146Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は部品圧入機等において利用する伝達ト
ルク切替装置に関する。

(ロ) 従来の技術 駆動源から被動体への回転を伝える際、回転速
度とそれに伴なつて伝達トルクを切り替えたい局
面がしばしば生じる。そのような場合、 ａ 機械的に一定周期で速度を切り替える。（特
開昭57−120758号公報） ｂ 高速駆動源と低速駆動源を、必要に応じ人為
的に切り替えて使用する。（実開昭52−70268号
公報） といつた手法がこれまでに提案されて来た。a.の
手法はトルク切り替え時期が一定している作業に
適するし、b.の手法は頻度の低い作業に適すると
言える。ところで部品圧入作業を考えた場合、能
率を高めるためには、圧入用ラムが部品に接近し
つつある間、あるいは圧入用ラムに保持された部
品が空間を移動しつつある間は、ラムの移動を高
速で行ない、いざ圧入が始まつてからは、ゆつく
りと、しかし強い力で押し込んで行くのが望まし
い。ここで、高速低トルク移動モードから低速高
トルク移動モードへの切り替え時期が一定である
ならば、上掲a.の手法を適用できる。しかし例え
ば、穴にピンを圧入する作業を想定した場合、ピ
ンの長さが変われば移動モード切り替え時期も変
わつてくるので、長さの異なるピンを扱う場合に
は、a.の手法においてはその都度切り替え周期を
設定し直さなければならないという不便がある。
この点ではb.の手法は融通性があると言えば言え
るが、但し専任の作業者がつききりで作業を監視
し、適当なタイミングで人為的に移動モードを切
り替えることを要し、生産性の面からはとても実
用にならない。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 本考案は、高速低トルク移動モードから低速高
トルク移動モードへの切り替えを、負荷の変動に
応じて自動的に行なう装置を提供しようとするも
のである。また本考案は、かかる装置を安価な機
械要素の組み合わせで実現しようとするものであ
る。更に本考案は、低速高トルク移動モードから
再び高速低トルクモードに切り替えて被動体を復
帰させる時に、その復帰が確実に行なわれるよう
にしたものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案では、原動軸と従動軸を連結するのに高
速伝達トレインと低速伝達トレインを用意する。
高速伝達トレインは、トルクリミツタと、このト
ルクリミツタを、原動軸正転時のみ機能させ、原
動軸逆転時にはその機能を殺して動力を直接的に
従動軸に伝える一方向クラツチを含む。低速伝達
トレインは、原動軸回転を減速する減速機と、こ
の減速機の出力軸と従動軸の間にあつて、高速伝
達トレインが従動軸を正転方向に高速回転させる
間は空転し、負荷が前記トルクリミツタの伝達容
量を超えて従動軸が低速化した時、減速機出力軸
と従動軸を連結する一方向クラツチと、原動軸逆
転時に減速機出力軸と従動軸の間の連結を断つ電
磁クラツチを含んでいる。

(ホ) 作用 従動軸によつて駆動される被動体が負荷に遭遇
するまでは高速伝達トレインが従動軸を高速回転
させる。この高速回転は、低速伝達トレインの減
速機に逆に伝えられようとするが、この時は一方
向クラツチが空転するので、減速機によつてブレ
ーキがかかる、あるいはロツクするといつたこと
はない。従動軸がトルクリミツタの伝達容量を超
える負荷に出合つて回転が停まりかけると、今ま
で空すべりしていた一方向クラツチがかみ合つて
低速伝達トレインが従動軸に連結し、大トルクの
動力伝達を開始する。被動体を初期状態に復帰さ
せるべく原動軸を逆転させる時は、回転方向が一
方向クラツチのかみ合い方向にあたるので、その
ままでは減速機により従動軸にブレーキがかかつ
てしまう。そこで、この時には電磁クラツチを切
り離して従動軸と減速機出力軸の連結を断つ。ま
た、この時はトルクリミツタの機能を殺して原動
軸の動力を直接的に従動軸に伝えるので、多少の
抵坑があつてもそれを問題とせず、被動体は高速
で復帰する。

(ヘ) 実施例 図において、１は原動軸、２は従動軸、３は軸
受部４により従動軸２を支持する部品圧入装置の
ベースである。従動軸２は送りねじ部５を有し、
これにより、図示しないラムを軸方向に移動させ
るものである。原動軸１にはベベル歯車６を固定
し、これと対をなすベベル歯車７を、ベース３の
軸受部８に片持支持した中間軸９に固定する。中
間軸９には、ベベル歯車７と隣り合わせにプーリ
１０を嵌合する。プーリ１０は軸方向に移動可能
であつて、ばね１１に押され、摩擦板１２を介し
てベベル歯車７に圧接しており、これらが相まつ
てトルクリミツタ１３を構成している。プーリ１
０は従動軸２に固定したプーリ１４にタイミング
ベルト１５を介して連結する。またプーリ１０と
中間軸９の間には一方向クラツチ１６を挿入す
る。一方向クラツチ１６は中間軸９が正転方向
（従動軸２を部品圧入方向に回転させる方向）に
回転した時は連結が外れ、中間軸９が逆転方向に
回転した時連結するよう設定されている。従つて
プーリ１０は、ベベル歯車６が正転方向に回転す
る時はトルクリミツタ１３の動力伝達作用のもと
にベベル歯車に追随して回転するが、回転方向が
逆転した時には一方向クラツチ１６にかみ合いが
生じ、中間軸９を介してベベル歯車６と直結した
ような状態で回転するものである。この、ベベル
歯車６からプーリ１４までの伝達要素群が、高速
伝達トレイン１７を構成する。

原動軸１にはプーリ１８が固定され、このプー
リ１８はウオームギヤ減速機１９の入力軸２０に
固定されたプーリ２１にタイミングベルト２２で
連結されている。減速機１９の出力軸２３にはプ
ーリ２４が一方向クラツチ２５を介して嵌合して
いる。一方向クラツチ２５は、出力軸２３が正転
方向（従動軸２を部品圧入方向に回転させる方
向）に回転した時は連結し、逆転した時は連結が
外れるよう設定されている。プーリ２４は従動軸
２に遊嵌したプーリ２６にタイミングベルト２７
で連結している。プーリ２６は電磁クラツチ２８
により従動軸２に連結せしめられるものであり、
電磁クラツチ２８は原動軸１が正転の時“ON”、
逆転の時“OFF”となるよう制御される。この、
プーリ１８から電磁クラツチ２８までの伝達要素
が、低速伝達トレイン２９を構成する。

上記装置の動作は次のようである。原動軸１が
正転（矢印で示す回転方向）すると、高速伝達ト
レイン１７が従動軸２を高速回転させる。プーリ
２４もプーリ２６により回転せしめられるが、こ
れは一方向クラツチ２５が出力軸２３に対し非連
結となる方向の回転であるため、ゆつくりと回転
する出力軸２３によりブレーキをかけられること
はない。さて図示しないラムが部品に当たり、従
動軸２にトルクリミツタ１３の伝達容量を超える
負荷がかかると、トルクリミツタ１３にスリツプ
が生じ、従動軸２の回転速度は急激に低下する。
プーリ２４の回転速度もそれにつれて低下し、遂
には出力軸２３の回転速度がプーリ２４を上回る
ことになり、ここで一方向クラツチ２５が連結し
て、低速伝達トレイン２９から従動軸２へ、高ト
ルクの動力が伝達されるものである。

圧入作業完了後、原動軸１を逆転させてラムを
原点に復帰させる。この時は高速伝達トレイン１
７で高速復帰させることになるが、プーリ２４が
これにつれて回転すると、一方向クラツチ２５に
連結作用が生じて装置全体がロツクしてしまうた
め、電磁クラツチ２８を“OFF”にして低速伝
達トレイン２９を切り離す。なお圧入作業の過程
でラムと部品の間に「くいつき」「ひつかかり」
が生じると、その低抗がトルクリミツタ１３の伝
達容量を上回るような場合にはラムが戻らなくな
つてしまうのであるが、この逆転駆動時には一方
向クラツチ１６がトルクリミツタ１３の機能を殺
しているため、高速伝達トレイン１７が力強く従
動軸２を回転させ、多少の抵抗は物ともせずラム
は確実に復帰する。

(ト) 考案の効果 本考案によれば、高速低トルク移動モードから
低速高トルク移動モードへの切り替えを、まさに
高トルクが必要となつたその時点で自動的に行な
うこができ、モード切り替えのタイミングに変動
−−例えば圧入すべき部品の長さが変わつたこと
により−−が生じたとしても、そのタイミングに
適合させるための操作は何ら必要としないもので
ある。しかもこの装置は複雑な制御システムを用
いることなく、一般的な機械要素の組み合わせで
容易に構成できる。更に、原動軸を逆転させる装
置は高速モードで原状復帰する訳であるが、この
時には高速伝達トレイン内のトルクミツタの機能
を殺すから、多少の抵抗があつたとしても装置は
確実に復帰する。

【図面の簡単な説明】

図は考案の一実施例を示す部分断面正面図であ
る。 １……原動軸、２……従動軸、１７……高速伝
達トレイン、２９……低速伝達トレイン、１３…
…トルクリミツタ、１６……一方向クラツチ、１
９……減速機、２３……出力軸、２５……一方向
クラツチ、２８……電磁クラツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 原動軸、従動軸、乃びこれら両軸を連結する高
   速伝達トレイン乃び低速伝達トレインを備え、 前記高速伝達トレインは、トルクリミツタと、
   このトルクリミツタを、原動軸正転時のみ機能さ
   せ、原動軸逆転時にはその機能を殺して動力を直
   接的に従動軸に伝える一方向クラツチとを含み、 前記低速伝達トレインは、原動軸回転を減速す
   る減速機と、この減速機の出力軸と従動軸の間に
   あつて、高速伝達トレインが従動軸を正転方向に
   高速回転させる間は空転し、負荷が前記トルクリ
   ミツタの伝達容量を超えて従動軸が低速化した
   時、減速機出力軸と従動軸を連結する一方向クラ
   ツチと、原動軸逆転時に減速機出力軸と従動軸の
   連結を断つ電磁クラツチを含んでいる、 伝達トルク切替装置。