JP2011144874A - 噛合チェーン式進退作動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動部位の設置スペースと装置サイズを小型化し、噛合チェーンの脈動を抑制して振動騒音を低減する噛合チェーン式進退作動装置を提供すること。
【解決手段】水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に対向する内歯プレート１３１、１３１同士、中間歯プレート１３４、１３４同士、外歯プレート１３５、１３５同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で内歯プレート１３１のフック部分１３１ａ、１３１ａ同士、中間歯プレート１３４のフック部分１３４ａ、１３４ａ同士、外歯プレート１３５のフック部分１３５ａ、１３５ａ同士をそれぞれ噛み合わせて接触させた状態で外歯プレート１３５からチェーン幅方向に突出して駆動手段１４０の回転軸１４２に交差する係合用ピン突出部１３６Ａに駆動手段１４０の駆動ピン１４１を係合させて進退駆動される噛合チェーン式進退作動装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種製造分野の製造設備、運輸分野の移送設備、医療福祉分野の介護設備、芸術分野の舞台設備などに用いて被駆動物を進退動させる噛合チェーン式進退作動装置に関するものである。

従来、噛合チェーン式進退作動装置としては、相互に噛み合って一体的に駆動される一対の噛合チェーン、所謂、チャックチェーンを用いて重量物などの被駆動物を移動させる噛合チェーン式昇降装置がある。
このような従来の噛合チェーン式昇降装置に用いる噛合チェーンは、噛合チェーンの駆動時に左右一対とされる外歯プレート間のローラに接触する駆動用スプロケットによって駆動されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２６３０４７号公報（特許請求の範囲、図６参照。）

しかしながら、従来の噛合チェーン式昇降装置５００では、図８に示すように、駆動用スプロケット５４０の回転軸５４２を噛合チェーン５３０の駆動方向に交差させて駆動用スプロケット５４０を配置していることにより、噛合チェーン５３０の駆動方向と交差する回転軸５４２の軸方向に電動モータ５６０や減速機構などを延在させた設置状態となり、噛合チェーン５３０の駆動方向と回転軸５４２の軸方向との２方向で設置スペースを充分に確保しなければならないという設置スペース上の厄介な問題があった。
また、前述した噛合チェーン式昇降装置５００では、噛合チェーン５３０の屈曲半径と同一半径の駆動用スプロケット５４０を採用していることにより、駆動部位のスペース設計が駆動用スプロケット５４０の半径のサイズで制限されたり、噛合チェーン５３０と駆動用スプロケット５４０との間に生じるコーダルアクション（多角形運動）に起因した噛合チェーン５３０の脈動により昇降動作に振動騒音が発生するという問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、駆動部位の設置スペースと装置サイズを小型化するとともに、噛合チェーンの脈動を回避して振動騒音を低減する噛合チェーン式進退作動装置を提供することである。

まず、本請求項１に係る発明の噛合チェーン式進退作動装置は、左右一対で離間配置される内歯プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる内リンクユニットがチェーン幅方向の最も外側に配置される外歯プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結された噛合チェーンと、該噛合チェーンを対向配置させて相互に対向する内歯プレート同士および外歯プレート同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で内歯プレートのフック部分同士および外歯プレートのフック部分同士をそれぞれ噛み合わせた状態で一対の噛合チェーンにチェーン幅方向から係合して進退駆動させる駆動手段とを備えた噛合チェーン式進退作動装置であって、連結ピンが、外歯プレートからチェーン幅方向に突出して駆動手段の回転軸に交差する係合用ピン突出部を備えていることにより、前述した課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る噛合チェーン式進退作動装置において、駆動手段が、回転軸の周方向に等ピッチで配列して係合用ピン突出部に交差する複数の駆動ピンを備えていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

そして、本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る噛合チェーン式進退作動装置において、駆動手段の回転軸が、噛合チェーンを進退駆動させる仮想面と平行に配置されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

そして、本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに係る噛合チェーン式進退作動装置において、駆動手段の回転軸が、一対の噛合チェーンを相互に対向配置させて噛み合せるガイドプレートと平行に配置されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

そして、本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに係る噛合チェーン式進退作動装置において、駆動手段が、一対の噛合チェーンを一体に噛み合わせた剛直位置に設けられていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

本発明の請求項１に係る噛合チェーン式進退作動装置は、左右一対で離間配置される内歯プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる内リンクユニットがチェーン幅方向の最も外側に配置される外歯プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結された噛合チェーンと、この噛合チェーンを対向配置させて相互に対向する内歯プレート同士および外歯プレート同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で内歯プレートのフック部分同士および外歯プレートのフック部分同士をそれぞれ噛み合わせた状態で一対の噛合チェーンにチェーン幅方向から係合して進退駆動させる駆動手段とを備えていることにより、噛合チェーン稼動時にフック部分同士を一体化させて一対の噛合チェーンのチェーン噛合姿勢を確実に保持することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

すなわち、本請求項１に係る噛合チェーン式進退作動装置は、連結ピンが外歯プレートからチェーン幅方向に突出して駆動手段の回転軸に交差する係合用ピン突出部を備えていることにより、従来のような噛合チェーンの屈曲半径と同一半径の駆動用スプロケットを用いた噛合チェーン式昇降装置に比較すると、駆動手段の半径のサイズによる設計レイアウトの制限を受けないと同時に連結ピンを利用して部品点数の増加を招くことなく噛合チェーンを駆動するため、駆動部位の設置スペースと装置サイズを小型化することができるとともに、従来のようなコーダルアクションに起因する噛合チェーンの脈動を回避するため、進退作動時における噛合チェーンの振動騒音を大幅に低減することができる。

そして、本請求項２に係る噛合チェーン式進退作動装置は、請求項１に係る噛合チェーン式進退作動装置が奏する効果に加えて、駆動手段が回転軸の周方向に等ピッチで配列して係合用ピン突出部に交差する複数の駆動ピンを備えていることにより、駆動手段の回転速度および複数の駆動ピンのピッチに応じて駆動ピンおよび係合用ピン突出部を相互に係合させて一定の駆動力が噛合チェーンに伝達されるため、従来のようなコーダルアクションに起因する噛合チェーンの脈動を回避して進退作動時における噛合チェーンの振動騒音をより一層低減することができる。

そして、本請求項３に係る噛合チェーン式進退作動装置は、請求項１または請求項２に係る噛合チェーン式進退作動装置が奏する効果に加えて、駆動手段の回転軸が噛合チェーンを進退駆動させる仮想面と平行に配置されていることにより、電動モータや減速機構などの駆動軸の軸方向が噛合チェーンを進退駆動させる仮想面と同一方向となるため、この仮想面と交差する方向における電動モータや減速機構などの設置スペースを縮小することができる。

さらに、本請求項４に係る噛合チェーン式進退作動装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに係る噛合チェーン式進退差動装置が奏する効果に加えて、駆動手段の回転軸が一対の噛合チェーンを相互に対向配置させて噛み合せるガイドプレートと平行に配置されていることにより、駆動手段の回転軸を配置するための専有の設置スペースを噛合チェーンを進退駆動させる仮想面と交差する方向に確保する必要が無くなるため、ガイドプレートの設置スペースを有効利用することができる。

さらに、本請求項５に係る噛合チェーン式進退作動装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに係る噛合チェーン式進退差動装置が奏する効果に加えて、駆動手段が一対の噛合チェーンを一体に噛み合わせた剛直位置に設けられていることにより、剛直化した一対の噛合チェーンに対して駆動手段が係合して、所謂、ピニオンラック機構を呈するため、チェーン分岐方向からチェーン噛合方向へ偏向駆動される偏向位置、言い換えれば、噛合チェーンの屈曲部で噛合チェーンを駆動手段によって駆動する場合に比べて噛合チェーンに加わる負荷が低減され、駆動手段と噛合チェーンとの間で生じる周知のコーダルアクション（多角形運動）に起因した脈動をより一層回避して噛合チェーンを安定駆動することができる。

本発明に係る噛合チェーン式進退作動装置の斜視図。 噛合チェーン式進退作動装置を側面側からみた部分断面図。 噛合チェーン式進退作動装置の一部斜視図。 噛合チェーン式進退作動装置に用いられる噛合チェーンの一部拡大図。 噛合チェーンの一部断面図。 噛合チェーンの拡大平面図。 噛合チェーン式進退作動装置の一部側面図。 比較例に係る噛合チェーン式進退作動装置の一部拡大図。

本発明の噛合チェーン式進退作動装置は、左右一対で離間配置される内歯プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる内リンクユニットがチェーン幅方向の最も外側に配置される外歯プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結された噛合チェーンと、この噛合チェーンを対向配置させて相互に対向する内歯プレート同士および外歯プレート同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で内歯プレートのフック部分同士および外歯プレートのフック部分同士をそれぞれ噛み合わせた状態で一対の噛合チェーンにチェーン幅方向から係合して進退駆動させる駆動手段とを備えた噛合チェーン式進退作動装置であって、連結ピンが、外歯プレートからチェーン幅方向に突出して駆動手段の回転軸に交差する係合用ピン突出部を備えて構成され、駆動部位の設置スペースと装置サイズを小型化するとともに、噛合チェーンの脈動を回避して振動騒音を低減するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
例えば、本発明で用いる駆動手段は、回転軸を中心としたその回転動作に応じて順次係合用ピン突出部に係合して噛合チェーンを進退駆動する構成を有していれば如何なるものであっても良い。

また、本発明で用いる噛合チェーンのチェーン幅方向に並列配置する内リンクユニットの列数は、単列、または、２列や３列などの複列のいずれであってもよく、内リンクユニットがチェーン幅方向に複数配置されている場合には、一対の噛合チェーンの一方を構成する外歯プレートと内歯プレートが、これに対向する他方の噛合チェーンを構成する外歯プレートと内歯プレートに対してチェーン方向の複列に亙ってそれぞれフック状、所謂、チャック状に多重かつ強固に噛み合うので、噛合チェーンのチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制して優れたチェーン耐久性を実現し、チェーン幅方向における駆動手段との噛合バランスを向上させることができる。

さらに、本発明の噛合チェーン式進退作動装置は、設置面が据え置き設置形態となる床面であっても、吊り下げ設置形態となる天井面であっても進退動作に何ら支障はなく、さらには、片持ち支持形態となる垂直壁面であっても前述した進退動作に何ら支障はない。

以下、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００を図１乃至図８に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明に係る噛合チェーン式進退作動装置１００の斜視図であり、図２は、噛合チェーン式進退作動装置１００を側面側からみた部分断面図であり、図３は、噛合チェーン式進退作動装置１００の一部斜視図であり、図４は、噛合チェーン式進退作動装置１００に用いられる噛合チェーン１３０の一部拡大図であり、図５は、噛合チェーン１３０の一部断面図であり、図６は、噛合チェーン１３０の拡大平面図であり、図７は、噛合チェーン式進退作動装置１００の一部側面図であり、図８は、比較例に係る噛合チェーン式進退作動装置の一部拡大図である。

まず、図１に示す本実施例の噛合チェーン式進退作動装置１００は、作業床面に据え置き状態で設置されて、重量物などの被駆動物（図示しない）を搭載する昇降テーブル１１０を設置面に対して平行に昇降させるものである。

すなわち、本実施例の噛合チェーン式進退作動装置１００は、図１乃至図３に示すように、前述した昇降テーブル１１０を平行に昇降させるための設置面に据え付けたベースプレート１２０と、昇降テーブル１１０をチェーン上端部で支持して昇降させるための一対の噛合チェーン１３０、１３０と、これら一対の噛合チェーン１３０、１３０の一方にチェーン幅方向から駆動ピン１４１を順次係合用ピン突出部１３６Ａに係合させて噛合チェーン１３０、１３０を進退駆動させる駆動手段１４０と、前述した噛合チェーン１３０を噛み合わせて一体化させるとともに噛み外して収容する巻き取り型のガイドプレート１５０と、駆動手段１４０を駆動する駆動モータ１６０とを基本的な装置構成として備えている。

そして本実施例に用いた一対の噛合チェーン１３０のそれぞれは、図４および図５に示すように、左右一対で離間配置される内歯プレート１３１に前後一対のブシュ１３２を圧入嵌合してなる内リンクユニット１３３がチェーン幅方向に２枚の中間歯プレート１３４を介して並列配置されているとともに、前述した内リンクユニット１３３がチェーン幅方向の最も外側に配置される外歯プレート１３５の前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピン１３６によりチェーン長手方向に多数連結されたものである。

また、前述した噛合チェーン１３０では、内リンクユニット１３３をチェーン幅方向に並列配置したことにより、一対の噛合チェーン１３０の一方を構成する内歯プレート１３１と中間歯プレート１３４と外歯プレート１３５とが、これに対向する他方の噛合チェーン１３０を構成する内歯プレート１３１と中間歯プレート１３４と外歯プレート１３５とに対してチェーン方向の複列に亙ってそれぞれフック状、所謂、チャック状に多重かつ強固に噛み合うため、噛合チェーン１３０のチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制するようになっている。

そして、これらの一対の噛合チェーン１３０、１３０は、相互の噛み合い時に、図１乃至図７に示すように、水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に対向する内歯プレート１３１、１３１同士、中間歯プレート１３４、１３４同士、外歯プレート１３５、１３５同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で内歯プレート１３１のフック部分１３１ａ、１３１ａ同士、中間歯プレート１３４のフック部分１３４ａ、１３４ａ同士、外歯プレート１３５のフック部分１３５ａ、１３５ａ同士をそれぞれ噛み合わせてそれぞれ接触させた状態で進退駆動させるように構成されている。

また、一対の噛合チェーン１３０、１３０は、相互の噛み外れ時に、相互に噛み合った内歯プレート１３１同士および外歯プレート１３５同士を駆動手段１４０により垂直方向から水平方向へ偏向させて内歯プレート１３１のフック部分１３１ａ、１３１ａ同士、中間歯プレート１３４のフック部分１３４ａ、１３４ａ同士、外歯プレート１３５のフック部分１３５ａ、１３５ａ同士をそれぞれ噛み外して分岐させるように構成されている。
これにより、本実施例の噛合チェーン式進退作動装置１００は、チェーン稼動時における内歯プレート１３１および外歯プレート１３５のガタつきを抑制して駆動騒音の発生を防止するようになっている。

ここで、前述した本実施例の噛合チェーン式進退作動装置１００が最も特徴とする連結ピン１３６の具体的な形態について、図１乃至図７により詳しく説明する。
すなわち、前述した連結ピン１３６は、図３乃至図７に示すように、外歯プレート１３５からチェーン幅方向に突出して駆動手段１４０の回転軸１４２に交差する係合用ピン突出部１３６Ａを備えている。
これにより、噛合チェーン式進退作動装置１００は、従来のような噛合チェーン５３０の屈曲半径と同一半径の駆動用スプロケット５４０を用いた噛合チェーン式昇降装置５００に比較すると、駆動手段１４０の半径のサイズによる設計レイアウトの制限を受けないと同時に連結ピン１３６を利用して部品点数の増加を招くことなく噛合チェーン１３０が駆動されるため、駆動部位の設置スペースと装置サイズを小型化するとともに、従来のようなコーダルアクションに起因する噛合チェーン１３０の脈動が回避されるため、進退作動時における噛合チェーン１３０の振動騒音を大幅に低減するようになっている。

さらに、図１乃至図３、および図７に示すように、駆動手段１４０は、その回転軸１４２の周方向に等ピッチで配列して係合用ピン突出部１３６Ａに交差する複数の駆動ピン１４１を備えている。
これにより、噛合チェーン式進退作動装置１００は、駆動手段１４０の回転速度および複数の駆動ピン１４１のピッチに応じて駆動ピン１４１および係合用ピン突出部１３６Ａを相互に係合させて一定の駆動力が噛合チェーン１３０に伝達されるため、従来のようなコーダルアクションに起因する噛合チェーン１３０の脈動を回避して進退作動時における噛合チェーン１３０の振動騒音をより一層低減するようになっている。

また、図１乃至図３に示すように、噛合チェーン式進退作動装置１００では、駆動手段１４０の回転軸１４２が噛合チェーン１３０を進退駆動させる仮想面Ｓと平行に配置されている。
これにより、噛合チェーン式進退作動装置１００は、電動モータ１６０や減速機構などの駆動軸の軸方向が噛合チェーン１３０を進退駆動させる仮想面Ｓと同一方向となるため、仮想面Ｓと交差する方向における電動モータ１６０や減速機構などの設置スペースを縮小するようになっている。

さらに、本実施例の噛合チェーン式進退作動装置１００では、図１および図２に示すように、駆動手段１４０の回転軸１４２が一対の噛合チェーン１３０、１３０を相互に対向配置させて噛み合せるガイドプレート１５０と平行に配置されている。
これにより、噛合チェーン式進退作動装置１００は、駆動手段１４０の回転軸１４２を配置するための専有の設置スペースを噛合チェーン１３０を進退駆動させる仮想面Ｓと交差する方向に確保する必要が無くなるため、ガイドプレート１５０の設置スペースを有効利用するようになっている。

さらに、図１乃至図３に示すように、本実施例の噛合チェーン式進退作動装置１００では、一対の噛合チェーン１３０、１３０を一体に噛み合わせた剛直位置に駆動手段１４０が設けられている。
これにより、本実施例の噛合チェーン式進退作動装置１００は、剛直化した一対の噛合チェーン１３０、１３０に対して駆動手段１４０が係合して、所謂、ピニオンラック機構を呈するため、チェーン分岐方向からチェーン噛合方向へ偏向駆動される偏向位置、言い換えれば、噛合チェーン１３０の屈曲部で噛合チェーン１３０を駆動手段１４０によって駆動する場合に比べて噛合チェーン１３０に加わる負荷が低減され、駆動手段１４０と噛合チェーン１３０との間で生じる周知のコーダルアクション（多角形運動）に起因した脈動をより一層回避して噛合チェーン１３０を安定駆動するようになっている。

このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式進退作動装置１００は、左右一対で離間配置される内歯プレート１３１に前後一対のブシュ１３２を圧入嵌合してなる内リンクユニット１３３がチェーン幅方向の最も外側に配置される外歯プレート１３５の前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピン１３６によりチェーン長手方向に多数連結された噛合チェーン１３０と、この噛合チェーン１３０を対向配置させて相互に対向する内歯プレート１３１、１３１同士および外歯プレート１３５、１３５同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で内歯プレート１３１のフック部分１３１ａ、１３１ａ同士および外歯プレート１３５のフック部分１３５ａ、１３５ａ同士をそれぞれ噛み合わせた状態で一対の噛合チェーン１３０にチェーン幅方向から係合して進退駆動させる駆動手段１４０とを備え、連結ピン１３６が、外歯プレート１３５からチェーン幅方向に突出して駆動手段１４０の回転軸１４２に交差する係合用ピン突出部１３６Ａを備えていることにより、噛合チェーン１３０稼動時にフック部分１３１ａ、１３１ａ同士およびフック部分１３５ａ、１３５ａ同士をそれぞれ一体化させて一対の噛合チェーン１３０、１３０のチェーン噛合姿勢を確実に保持することができるばかりでなく、駆動部位の設置スペースと装置サイズを小型化することができるとともに、進退作動時における噛合チェーン１３０の振動騒音を大幅に低減することができるなど、その効果は甚大である。

１００ ・・・噛合チェーン式進退作動装置
１１０ ・・・昇降テーブル
１２０ ・・・ベースプレート
１３０ ・・・噛合チェーン
１３１ ・・・内歯プレート
１３１ａ ・・・フック部分
１３２ ・・・ブシュ
１３３ ・・・内リンクユニット
１３４ ・・・中間歯プレート
１３４ａ ・・・フック部分
１３５ ・・・外歯プレート
１３５ａ ・・・フック部分
１３６ ・・・連結ピン
１３６Ａ ・・・係合用ピン突出部
１４０ ・・・駆動手段
１４１ ・・・駆動ピン
１４２ ・・・回転軸
１５０ ・・・ガイドプレート
１６０ ・・・駆動モータ
５００ ・・・噛合チェーン式昇降装置
５３０ ・・・噛合チェーン
５４０ ・・・駆動用スプロケット
５４２ ・・・回転軸
５６０ ・・・駆動モータ
Ｓ ・・・仮想面

Claims (5)

1. 左右一対で離間配置される内歯プレートに前後一対のブシュを圧入嵌合してなる内リンクユニットがチェーン幅方向の最も外側に配置される外歯プレートの前後一対のピン孔に圧入嵌合する前後一対の連結ピンによりチェーン長手方向に多数連結された噛合チェーンと、該噛合チェーンを対向配置させて相互に対向する内歯プレート同士および外歯プレート同士をチェーン長手方向に半ピッチずらした状態で内歯プレートのフック部分同士および外歯プレートのフック部分同士をそれぞれ噛み合わせた状態で前記一対の噛合チェーンにチェーン幅方向から係合して進退駆動させる駆動手段とを備えた噛合チェーン式進退作動装置であって、
   前記連結ピンが、前記外歯プレートからチェーン幅方向に突出して前記駆動手段の回転軸に交差する係合用ピン突出部を備えていることを特徴とする噛合チェーン式進退作動装置。
2. 前記駆動手段が、前記回転軸の周方向に等ピッチで配列して係合用ピン突出部に交差する複数の駆動ピンを備えていることを特徴とする請求項１記載の噛合チェーン式進退作動装置。
3. 前記駆動手段の回転軸が、前記噛合チェーンを進退駆動させる仮想面と平行に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の噛合チェーン式進退作動装置。
4. 前記駆動手段の回転軸が、前記一対の噛合チェーンを相互に対向配置させて噛み合せるガイドプレートと平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の噛合チェーン式進退作動装置。
5. 前記駆動手段が、前記一対の噛合チェーンを一体に噛み合わせた剛直位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の噛合チェーン式進退作動装置。

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