JP2001151465A - 移動体の位置検出機構 - Google Patents

移動体の位置検出機構

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JP2001151465A
JP2001151465A JP33369499A JP33369499A JP2001151465A JP 2001151465 A JP2001151465 A JP 2001151465A JP 33369499 A JP33369499 A JP 33369499A JP 33369499 A JP33369499 A JP 33369499A JP 2001151465 A JP2001151465 A JP 2001151465A
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JP
Japan
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pinion
rack
frame
position detecting
mobile object
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JP33369499A
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English (en)
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Masaru Monno
勝 門野
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラックの下側にピニオンを配置し落下異物の
噛み込みを防止すると共に、回転軸の折損等の欠点を無
くし、且つ簡単な機構で保守性に優れた頑丈な移動体の
位置検出機構の提供を目的する。 【解決手段】 ラック(5)の下方にピニオン(6)を
配置して、該ピニオン(6)の回転から移動位置を検出
する移動体(11)の位置検出機構において、前記移動
体(11)の固定フレーム(1)に上下に旋回可能に軸
支された旋回フレーム(2)と、該旋回フレーム(2)
に前記移動位置検出用の回転検出器(10)とピニオン
(6)を配置して前記ラック(5)に前記ピニオン
(6)が噛み込むべく下方より上方に向けて付勢する弾
性押圧手段(4)を設けたものである。また、前記弾性
押圧手段(4)は前記固定フレーム(1)から押圧開放
可能なであり、さらに、前記ピニオン(6)の両側には
軸受(7)を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ラック・ピニオ
ンタイプの移動体の位置検出機構、特に上方よりピニオ
ンの歯車上に異物が落下することを防止したラック歯が
下向きの移動体の位置検出機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼業などの生産設備には、スラブを加
熱炉に装入する装入機、コイル等の運搬用の天井クレー
ン、移載機など種々の搬送設備があり、その無人化には
それら移動機器の移動位置検出機能が不可欠であるため
多くの位置検出装置が実用化され使用されている。この
ような機構としては、例えば走行クレーンの走行位置を
知るために、クレーンの走行カイドにラックを設けると
共にクレーンの車軸にはこのラックに噛み合うピニオン
を設け、このピニオンの回転をパルスジェネレータ等の
回転検出器によって算出するものが知られている。しか
しながら、このラック・ピニオン方式の位置検出装置
は、走行ガイド等の梁側にラックを設置し走行クレーン
等の移動側にピニオンを配置したラックとピニオンとの
噛み合わせ構造であるため、走行レールの高低差や捩れ
等により噛み合い不良が発生したり、また、ピニオンと
ラック間に異物が落下しバッククラシュ等を発生させる
欠点がある。
【0003】そのため、従来よりこれらの欠点を防止す
る機構として、ピニオン、又はラック側に弾衝手段を設
けたり、ピニオンをラックの下側や横向きに配置する工
夫がなされており、例えば、特開平2−261792号
公報に示されているような横向きピニオンとして異物の
噛み込みを防止すると共に、スライダー機構を介してラ
ックの垂直方向に押圧するスプリング手段を設けたもの
があり、また、特開平8−337389号公報に開示さ
れているように習いガイドローラーを介してのピニオン
側を上下及び水平方向にガタ吸収するための移動子を設
けたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開平2−261792号公報開示の位置検出機構は、
ピニオンが片持ち構造であり、ピニオンとロータリーエ
ンコーダを連結する回転軸に過大な応力が係り回転軸の
折損を起こしたり、また、横向きピニオンとは言えラッ
クとピニオン間への異物を完全には防止出来ない構造
で、更にスライダー機構等が必要で装置が複雑且つ保守
性に欠けるという面があった。また、特開平8−337
389号公報の位置検出機構にあっても、ラックが上向
きの歯列構造で落下異物が噛み込み易く、また、習いガ
イドローラーを持つ上下、水平方向の弾衝手段構造が複
雑で保守性に欠けるものである。そこで本発明は、上記
問題点に鑑みてなされたもので、ラックの下側にピニオ
ンを配置し落下異物の噛み込みを防止すると共に、回転
軸の折損等の欠点を無くし、且つ簡単な機構で保守性に
優れた頑丈な移動体の位置検出機構を提供することを目
的としてなされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、ラックの下方にピニオン
を配置して、該ピニオンの回転から移動位置を検出する
移動体の位置検出機構において、前記移動体の固定フレ
ームに上下に旋回可能に軸支された旋回フレームと、該
旋回フレームに前記移動位置検出用の回転検出器とピニ
オンを配置して前記ラックに前記ピニオンが噛み込むべ
く下方より上方に向けて付勢する弾性押圧手段を設けた
機構である。本発明に従えば、ラックへのピニオン歯の
押圧機構が一方向のみに旋回軸支された旋回フレームを
上方に向けて付勢する弾性押圧手段であるため、簡単に
ラックの上下方向うねりや移動体の走行時の振れやガタ
にスムーズに追従でき、また、ラックとピニオン間に落
下異物が噛み込まず頑丈で耐用性のある位置検出機構と
するという効果がある。
【0006】さらに請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明の構成に、前記旋回フレーム上に設置された機
器の取り替えに際し、前記旋回フレームを下方移動可能
なように、前記弾性押圧手段が前記固定フレームから押
圧開放可能な機構を加えたものである。本発明に従え
ば、弾性押圧手段が開放可能なため、旋回フレームを下
方に旋回開放することにより、旋回フレーム上に設置さ
れた摩耗したピニオン等が容易に取り替え交換できメン
テナンス性を向上させる効果がある。
【0007】次いで請求項3記載の発明は、請求項1又
は2に記載の構成に、前記ピニオンの両側には軸受を配
置し、該ピニオンから前記回転検出器に回転力を伝達す
る回転シャフトを該軸受にて旋回フレーム上に止着した
機構を加えたものである。本発明に従えば、ラックから
の応力を最も受けるピニオンを両側の軸受を介して旋回
フレーム全体で受けることができるため、回転軸等の折
損故障に強く、且つピニオン歯の片摩耗が防止でき、請
求項1又は2の発明の効果の加え更に保全性の向上を図
る効果がある。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態につい
て、以下、図1乃至図2を参照し説明する。図1は、本
発明の位置実施例を記載した斜視図であり、図2は、そ
のA−A’から見た正面断面図である。
【0009】本発明は、移動体11の駆動車輪等が走行
する位置検知方向である図示しないレールが敷設された
梁側のIビーム12の下方にラック5を敷設する。移動
体11には、例えばコの字形状の固定フレーム1を溶接
等で固着し、平板形状の旋回フレーム2を固定フレーム
1の上端面に蝶番3形式で上下旋回可能に設ける。旋回
フレーム2上には、ピニオン6軸である回転シャフト8
がラック5に対して垂直方向になるようピニオン6の両
側に軸受7を設けられ、旋回フレーム2にボルト14と
ナット15などの締結手段で止着される。片方の軸受7
側には、回転シャフト8に芯合わせして回転検出器10
が旋回フレーム2上に止着され、カップリング9を介し
てピニオン6の回転シャフト8に連結される。
【0010】一方、コの字形状の固定フレーム1の下側
面には、図2に示すごとく、ボルト14・ナット15に
スプリングによる複数の弾性押圧手段4が旋回フレーム
2を下方より鉛直方向上向きに押圧するように螺締さ
れ、ラック5にピニオン6が適切な押圧力で噛み込みで
きるよう押圧力調整手段が設けられる。 この押圧力調整手段は、図示するように、旋回フレーム
2にスプリング4のみが当接しボルト14は短目の長さ
としておき、旋回フレーム2の上下動はスプリング4の
弾性力のみで受けるようにされる。また、弾性力の調整
は旋回フレーム2と固定フレーム1間の座板13を二重
ナット15で位置固定できるようにし、座板13と旋回
フレーム2間距離で調整できるようにされる。また、固
定フレーム1へのボルト14の取付は、固定フレーム1
にナット15を溶接したり、固定フレーム1自身にネジ
山を設けて、固定フレーム1からボルト14を抜き取れ
る構成としている。
【0011】また、ピニオン6の材質はラック5側が摩
耗しないようラック5に対して硬度が低い合成樹脂から
なり、ピニオン6と回転シャフト8はスプライン嵌合に
よりピニオン6の空回りを防止している。更に、ピニオ
ン6の歯巾は、ラック5のうねりや蝶番3旋回手段の水
平方向ガタに対して脱線しないように、異物の落下が防
止できるIビームの巾内に入る範囲で歯巾を広くするこ
とが好ましく、逆にラック5長さが短い場合や上方から
の落下物噛み込みが防止できない場合はラック5側の歯
巾を広くしてもよい。
【0012】本装置は、上述のような機構であるため、
移動体11の走行に対してどちらに移動しても蝶番3機
構で連結されラック5歯のピッチをピニオン6歯を介し
て正確に回転検出器10に伝達でき、水平方向のガタに
は歯巾で、垂直方向のガタにはスプリング4でガタ吸収
を行うものである。また、長時間使用してピニオン6等
が摩耗した場合は、弾性押圧手段4であるボルト14・
ナット15及びスプリング4を取り外し、旋回フレーム
2を下方に垂れ下がらせ、回転検出器10やピニオン6
の取替えが広いスペースで短時間に行うことができる。
【0013】
【発明の効果】この発明にかかる移動体の位置検出器機
構は、以上説明した如き内容のものなので、簡易な構造
であるにかかわらず、落下異物の噛み込みを防止し、ラ
ックのうねりによるガタに対して柔軟に追従できるとい
うの効果がある。以上説明したように、この発明のうち
請求項1記載の発明は、ラックへのピニオン歯の押圧機
構が一方向のみに旋回軸支された旋回フレームを上方に
向けて付勢する弾性押圧手段であるため、簡単にラック
の上下方向うねりや移動体の走行時の振れやガタにスム
ーズに追従でき、また、ラックとピニオン間に落下異物
が噛み込まず頑丈で耐用性のある位置検出機構とすると
いう効果がある。
【0014】また、請求項2記載の発明は、さらに弾性
押圧手段が開放可能なため、旋回フレームを下方に旋回
開放することにより、旋回フレーム上に設置された摩耗
したピニオン等が容易に取り替え交換できメンテナンス
性を向上させる効果がある。また、請求項3記載の発明
は、さらにラックからの応力を最も受けるピニオンを両
側の軸受を介して旋回フレーム全体で受けることができ
るため、移動体の急激な加減速に伴うピニオンへの衝撃
力に対しても、回転軸等の折損を発生させることなく強
靭で、且つピニオン歯の片摩耗も防止できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1実施例に示す位置検出装置の斜視
図である。
【図2】 図1をA−A’から見た正面断面図である。
【符号の説明】
1 固定フレーム 2 旋回フレーム 3 蝶番 4 弾性押圧手段(スプリング) 5 ラック 6 ピニオン 7 軸受 8 回転シャフト 9 カップリング 10 回転検出器 11 移動体 12 Iビーム(梁) 13 座板 14 ボルト 15 ナット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラック(5)の下方にピニオン(6)を配
    置して、該ピニオン(6)の回転から移動位置を検出す
    る移動体(11)の位置検出機構において、前記移動体
    (11)の固定フレーム(1)に上下に旋回可能に軸支
    された旋回フレーム(2)と、該旋回フレーム(2)に
    前記移動位置検出用の回転検出器(10)とピニオン
    (6)を配置して前記ラック(5)に前記ピニオン
    (6)が噛み込むべく下方より上方に向けて付勢する弾
    性押圧手段(4)を設けたことを特徴とする移動体の位
    置検出機構。
  2. 【請求項2】前記旋回フレーム(2)上に設置された機
    器の取り替えに際し、前記旋回フレーム(2)を下方移
    動可能なように、前記弾性押圧手段(4)が前記固定フ
    レーム(1)から押圧開放可能な請求項1に記載の移動
    体の位置検出機構。
  3. 【請求項3】前記ピニオン(6)の両側には軸受(7)
    を配置し、該ピニオン(6)から前記回転検出器(1
    0)に回転力を伝達する回転シャフト(8)を該軸受
    (7)にて旋回フレーム(2)上に止着する請求項1又
    は2に記載の移動体の位置検出機構。
JP33369499A 1999-11-25 1999-11-25 移動体の位置検出機構 Withdrawn JP2001151465A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7210239B2 (en) 2004-04-09 2007-05-01 Mitutoyo Corporation Slider device and measuring instrument
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Effective date: 20070206