(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ(1)の回転を減速ギヤ機構(4)の各減速ギヤ(39a〜39d)を選択してテーブルからなる被回転体(6)に伝達することにより、前記被回転体(6)の回転速度を切換えるようにした速度切換機構において、前記減速ギヤ機構(4)は、一対の固定された軸受ホルダ(31,32)間に回転自在に設けられ主ギヤ(36,37)を有すると共に前記被回転体(6)に接続された主軸(33)と、前記主軸(33)に設けられ支柱(30)により互いに間隔をおいて並設され一体回転する歯付軸受円板(20)及びキー溝付軸受円板(21)と、前記各軸受円板(20,21)間に回転自在に設けられた複数の中間軸(38a〜38d)と、前記各中間軸(38a〜38d)に設けられ互いに径の異なる減速ギヤ(39a〜39d)と、前記各中間軸(38a〜38d)に設けられ前記モータ(1)のモータギヤ(40)により駆動される駆動ギヤ(41)と、前記キー溝付軸受円板(21)に設けられ半径方向に深さを有すると共に円周の所定角度毎に形成された複数のキー溝(21a)と、前記各キー溝(21a)に対して係合及び離脱自在にばね(27a)で付勢された突起体(27)と、前記突起体(27)をワイヤ(26a)を介して作動させるため作動スイッチ(29)に接続されたアクチュエータ(26)と、前記歯付軸受円板(20)の歯部と噛合する歯付軸受円板駆動ギヤ(22)と、前記歯付軸受円板駆動ギヤ(22)にギヤ機構(23)を介して接続された設定ツマミ(24)及び速度指示器(25)とよりなり、前記アクチュエータ(26)により前記ワイヤ(26a)を介して前記突起体(27)を前記キー溝(21a)から離脱させ、前記ツマミ(24)によって前記歯付軸受円板(20)と共に前記キー溝付軸受円板(21)を回転させ、前記アクチュエータ(26)の非駆動により前記突起体(27)が前記キー溝(21a)内に係合して前記キー溝付軸受円板(21)が位置決めされ、前記各中間軸(38a〜38d)の各減速ギヤ(39a〜39d)を前記各主ギヤ(36,37)に選択的に噛合させることにより前記主軸(33)に設けられた前記被回転体(6)の速度を自在に切換えることを特徴とする速度切換機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、速度切換機構に関し、特に、互いに間隔をおいて設けられた各軸受円板間に、互いに径の異なる減速ギヤを有する複数の中間軸を設け、この各中間軸を選択することにより容易に被回転体の速度を切換えるための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の速度切換機構としては、一般に、図４及び図５で示す構成が採用されていた。すなわち、図４の電磁クラッチ切換方式の場合、モータ１は並列接続された各電磁クラッチ２ａ〜２ｎに接続され、各電磁クラッチ２ａ〜２ｎは互いに減速比の異なる各減速ギヤ３ａ〜３ｎが接続されている。従って、前記各電磁クラッチ２ａ〜２ｎ及び各減速ギヤ３ａ〜３ｎによって可変型の減速ギヤ機構４を構成している。この減速ギヤ機構４はカップラー５を介してテーブル等の被回転体６に接続されている。
また、図５のモータ制御方式の場合、速度及びトルク制御が自在なモータコントローラ１０にモータ１が制御されるように構成され、このモータ１が単体の減速ギヤ機構４を介して被回転体６に接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の速度切換機構は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図４の従来構成の場合、純機械式の複数の減速ギヤによって減速ギヤ機構を構成するため、回転音が極めて大きく、さらにはスペースを大きく確保しなければならなかった。また、速度切換はクラッチで切換えるため、開閉頻度が高いとスリップ等の故障や不具合が発生していた。
また、図５の従来構成の場合、モータ速度を制御するコントローラが必要となり、迅速な減速切換は困難であった。
また、モータのトルクが確保できる速度範囲に制御は限られていた。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、互いに間隔をおいて設けられた各軸受円板間に、互いに径の異なる減速ギヤを有する複数の中間軸を設け、この各中間軸を選択することにより容易に被回転体の速度を切換えるようにした速度切換機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による速度切換機構は、モータの回転を減速ギヤ機構の各減速ギヤを選択してテーブルからなる被回転体に伝達することにより、前記被回転体の回転速度を切換えるようにした速度切換機構において、前記減速ギヤ機構は、一対の固定された軸受ホルダ間に回転自在に設けられ主ギヤを有すると共に前記被回転体に接続された主軸と、前記主軸に設けられ支柱により互いに間隔をおいて並設され一体回転する歯付軸受円板及びキー溝付軸受円板と、前記各軸受円板間に回転自在に設けられた複数の中間軸と、前記各中間軸に設けられ互いに径の異なる減速ギヤと、前記各中間軸に設けられ前記モータのモータギヤにより駆動される駆動ギヤと、前記キー溝付軸受円板に設けられ半径方向に深さを有すると共に円周の所定角度毎に形成された複数のキー溝と、前記各キー溝に対して係合及び離脱自在にばねで付勢された突起体と、前記突起体をワイヤを介して作動させるため作動スイッチに接続されたアクチュエータと、前記歯付軸受円板の歯部と噛合する歯付軸受円板駆動ギヤと、前記歯付軸受円板駆動ギヤにギヤ機構を介して接続された設定ツマミ及び速度指示器とよりなり、前記アクチュエータにより前記ワイヤを介して前記突起体を前記キー溝から離脱させ、前記ツマミによって前記歯付軸受円板と共に前記キー溝付軸受円板を回転させ、前記アクチュエータの非駆動により前記突起体が前記キー溝内に係合して前記キー溝付軸受円板が位置決めされ、前記各中間軸の各減速ギヤを前記各主ギヤに選択的に噛合させることにより前記主軸に設けられた前記被回転体の速度を自在に切換える構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による速度切換機構の好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は本発明の全体構成を示すもので、モータ１は減速ギヤ機構４を介してテーブルからなる被回転体６に接続され、この減速ギヤ機構４には歯部２０ａを有する歯付軸受円板２０及び複数のキー溝２１ａを有するキー溝付軸受円板２１を有している。前記各キー溝２１ａはキー溝付軸受円板２１の半径方向に深さを有すると共に円周の所定角度毎に形成されている。前記歯部２０ａに噛合した歯付軸受円板駆動ギヤ２２はギヤ機構２３を介して設定ツマミ２４及び速度指示器２５に接続されている。
前記キー溝２１ａには、ソレノイド等のアクチュエータ６によりワイヤ２６ａ及びばね２７ａ付勢により出入する突起体２７が係合及び離脱自在に設けられており、このアクチュエータ２６は電源２８及び作動スイッチ２９に接続されている。
【０００７】
前記減速ギヤ機構４を構成する主部材としての前記歯付軸受円板２０及びキー溝付軸受円板２１は、互いに所定の間隔を保つように複数の支柱３０によって一体状に保持されていると共に１対の軸受ホルダ３１，３２間に回転自在に設けられた主軸３３に留め具３４，３５を介して一体的に設けられている。前記主軸３３には互いに径の異なる複数の主ギヤ３６，３７が設けられている。
【０００８】
前記各軸受円板２０，２１間には、この形態では４個の中間軸３８ａ〜３８ｄが回転自在に設けられ、これらの中間軸３８ａ〜３８ｄは図３で示されるようにキー溝付軸受円板２１の円周上の４箇所（９０度ごと）に設けられ、各中間軸３８ａ〜３８ｄには、各中間軸３８ａ〜３８ｄごとに径の異なる減速ギヤ３９ａ〜３９ｄ（３９ｂ，３９ｄは図示せず）とモータ１に接続されたモータギヤ４０と噛合する径の一定な駆動ギヤ４１とが設けられてする。従って、このキー溝付軸受円板２１を前記ツマミ２４によって歯付軸受円板２０と共に回転させることにより、各９０度位置で突起体２７によって位置決めされると共に、各中間軸３８ａ〜３８ｄが図３で示す第１減速から第４減速として減速設定位置Ａに選択的な位置決めされるように構成されている。
【０００９】
次に、動作について述べる。図２の状態は、中間軸３８ａが第１減速として位置し、駆動ギヤ４１がモータギヤ４０と噛合していると共に減速ギヤ３９ａが主ギヤ３６と噛合することによって前記第１減速の減速比が構成され、この状態でモータ１を駆動することにより主軸３３が回転し、この主軸３３に接続された被回転体６が回転される。
次に、第３減速に変更する場合、アクチュエータ２６を駆動してワイヤ２６ａを介してばね２７ａのばね力に抗して突起体２７をキー溝２１ａから離脱させると、各軸受円板２０，２１は回転自在となる。この状態で、ツマミ２４を回転させると、歯付軸受円板駆動ギヤ２２を介して歯付軸受円板２０と共にキー溝付軸受円板２１が回転し、第３減速が減速設定位置Ａに位置した状態でアクチュエータ２６を非駆動に作動させて突起体２７をばね２７ａの復帰力により戻してキー溝２１ａに係合して位置決めすることにより切換動作が終了する。従って、第３減速として中間軸３８ｃが図２で示す中間軸３８ａの位置に回転移動したことになり、第１中間軸３８ａの中間ギヤ３９ａとは径が異なる第３中間軸３８ｃの中間ギヤ３９ｃが主ギヤ３７と噛合することになり、第１減速とは異なる減速比に速度切換がなされる。すなわち、前述の各軸受円板２０，２１を回転して第１〜第４減速（より多くの減速も可）を任意に選択することができる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明による速度切換機構は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、回転自在に設けられた各軸受円板間に互いに径の異なる減速ギヤを有する複数の中間軸が回転自在に設けられているため、この任意の減速ギヤを選択するのみで被回転体の回転速度を簡単に変えることができ、従来よりも簡単でかつ小型の構成を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による速度切換機構を示す全体の概略構成図である。
【図２】  図１の減速ギヤ機構を示す詳細断面図である。
【図３】  図１の要部を示す詳細構成図である。
【図４】  従来構成を示す構成図である。
【図５】  従来構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１    モータ
４    減速ギヤ機構
６    被回転体
２０    歯付軸受円板
２１    キー溝付軸受円板
２１ａ    キー溝
２２    歯付軸受円板駆動ギヤ
２３ ギヤ機構
２４ 設定ツマミ
２６    アクチュエータ
２６ａ ワイヤ
２７ 突起体
２７ａ ばね
２９ 作動スイッチ
３０    支柱
３１，３２    軸受ホルダ
３６，３７    主ギヤ
３８ａ〜３８ｄ    中間軸
３９ａ〜３９ｄ    減速ギヤ
４０ モータギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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