JP2012202477A - Reciprocating driving device - Google Patents

Reciprocating driving device Download PDF

Info

Publication number
JP2012202477A
JP2012202477A JP2011067440A JP2011067440A JP2012202477A JP 2012202477 A JP2012202477 A JP 2012202477A JP 2011067440 A JP2011067440 A JP 2011067440A JP 2011067440 A JP2011067440 A JP 2011067440A JP 2012202477 A JP2012202477 A JP 2012202477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive
coil spring
peripheral surface
outer peripheral
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011067440A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisanobu Niwa
久信 丹羽
Shigeru Hayashimoto
茂 林本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CKD Corp filed Critical CKD Corp
Priority to JP2011067440A priority Critical patent/JP2012202477A/en
Priority to PCT/JP2012/055956 priority patent/WO2012132817A1/en
Priority to KR1020137000105A priority patent/KR101245479B1/en
Priority to CN2012800025332A priority patent/CN103140700A/en
Priority to TW101110098A priority patent/TW201243187A/en
Publication of JP2012202477A publication Critical patent/JP2012202477A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H25/2427Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts one of the threads being replaced by a wire or stripmetal, e.g. spring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/025Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a friction shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for reciprocating and driving a member to be driven, increasing a force for reciprocating and driving the member to be driven with simple configuration and reducing the axial dimension of the member to be driven, in the device.SOLUTION: A piston device 10 includes a motor 20 having a drive shaft 22, and a drive roller 23 that has an outer peripheral surface coaxial with the drive shaft 22 and that is rotated integrally with the drive shaft 22. The piston device 10 also includes a coil spring 50 supported to be rotatable around the axis of a coil and to be reciprocated in a direction of the axis. The coil of the coil spring 50 spirally extends while forming a gap greater than the outer diameter of the tip part of the drive roller 23. The drive roller 23 is inserted in the gap of the coil, and the outer peripheral surface of the drive roller 23 abuts on the wire 50a of the coil.

Description

本発明は、被駆動部材を往復駆動する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for reciprocating a driven member.

従来、この種の装置として、回転駆動源の回転運動を直線運動に変換する装置がある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載のものでは、モータの駆動軸に対して同軸状に小径圧縮コイルばねが連結され、この小径圧縮コイルばねが大径圧縮コイルばねに挿入されている。小径圧縮コイルばねと大径圧縮コイルばねとの間には、それらコイルばねに接するように複数のボールが設けられている。そして、モータの駆動により小径圧縮コイルばねが回転させられると、小径圧縮コイルばねの軸線方向へ大径圧縮コイルばねが直線移動させられる。   Conventionally, as this type of device, there is a device that converts the rotational motion of a rotational drive source into a linear motion (see, for example, Patent Document 1). In the device described in Patent Document 1, a small-diameter compression coil spring is connected coaxially to the drive shaft of the motor, and the small-diameter compression coil spring is inserted into the large-diameter compression coil spring. A plurality of balls are provided between the small diameter compression coil spring and the large diameter compression coil spring so as to be in contact with the coil springs. When the small diameter compression coil spring is rotated by driving the motor, the large diameter compression coil spring is linearly moved in the axial direction of the small diameter compression coil spring.

特開2004−211725号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-217725

ところで、特許文献1に記載のものでは、小径圧縮コイルばねがモータの駆動軸と等しい速度で回転するため、小径圧縮コイルばねの回転トルクを大きくすることができず、ひいては大径圧縮コイルばねを往復駆動する力を大きくすることができない。ここで、モータの駆動軸と小径圧縮コイルばねとの間に減速機構を設けることも考えられるが、その場合には装置の大型化やコストの上昇を避けることができない。   By the way, in the thing of patent document 1, since a small diameter compression coil spring rotates at the speed equal to the drive shaft of a motor, the rotational torque of a small diameter compression coil spring cannot be enlarged, and, as a result, a large diameter compression coil spring is used. The force for reciprocating drive cannot be increased. Here, it is conceivable to provide a speed reduction mechanism between the drive shaft of the motor and the small-diameter compression coil spring, but in that case, an increase in the size of the device and an increase in cost cannot be avoided.

また、特許文献1に記載のものでは、小径圧縮コイルばねの軸線方向の延長上にモータが設けられているため、装置における小径圧縮コイルばねの軸線方向の寸法が大きくなるといった問題がある。   Moreover, in the thing of patent document 1, since the motor is provided on the extension of the axial direction of a small diameter compression coil spring, there exists a problem that the dimension of the axial direction of the small diameter compression coil spring in an apparatus becomes large.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、被駆動部材を往復駆動する装置において、簡易な構成により被駆動部材を往復駆動する力を増大させるとともに、装置における被駆動部材の軸線方向の寸法を縮小することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object of the present invention is to increase the force for reciprocating the driven member with a simple configuration in the apparatus for reciprocating the driven member, and to increase the force to be driven in the apparatus. It is to reduce the dimension of the driving member in the axial direction.

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。   The present invention employs the following means in order to solve the above problems.

第1の発明は、往復駆動装置であって、駆動軸を有するモータと、前記駆動軸と同軸状の外周面を有して前記駆動軸と一体回転する駆動部材と、前記駆動部材の外径よりも広い間隔の隙間を形成しつつ螺旋状に延びる螺旋状部を有し、前記螺旋状部の軸線を中心として回転可能且つ前記軸線の方向へ往復動可能に支持された被駆動部材と、を備え、前記螺旋状部の前記隙間に前記駆動部材が挿入され、前記駆動部材の前記外周面が前記螺旋状部に接していることを特徴とする。   1st invention is a reciprocating drive device, Comprising: The motor which has a drive shaft, The drive member which has an outer peripheral surface coaxial with the said drive shaft, and rotates integrally with the said drive shaft, The outer diameter of the said drive member A driven member that has a spiral portion extending spirally while forming a gap having a wider interval, and is supported so as to be rotatable about the axis of the spiral portion and reciprocally movable in the direction of the axis; The drive member is inserted into the gap of the spiral portion, and the outer peripheral surface of the drive member is in contact with the spiral portion.

上記構成によれば、モータの駆動軸が回転すると、その駆動軸と同軸状の外周面を有する駆動部材が、駆動軸と一体回転させられる。ここで、螺旋状部は、駆動部材の外径よりも広い間隔の隙間を形成しつつ螺旋状に延びている。そして、螺旋状部の隙間に駆動部材が挿入され、駆動部材の外周面が螺旋状部に接している。このため、螺旋状部の軸線方向ではなく径方向にモータが配置されることとなり、往復駆動装置における被駆動部材の軸線方向の寸法を縮小することができる。   According to the above configuration, when the drive shaft of the motor rotates, the drive member having the outer peripheral surface coaxial with the drive shaft is rotated integrally with the drive shaft. Here, the spiral portion extends spirally while forming a gap having a wider interval than the outer diameter of the drive member. And a drive member is inserted in the clearance gap between spiral parts, and the outer peripheral surface of a drive member is in contact with the spiral part. For this reason, a motor is arrange | positioned not in the axial direction of a spiral part but radial direction, and the dimension of the axial direction of the to-be-driven member in a reciprocating drive device can be reduced.

また、被駆動部材は、螺旋状部の軸線を中心として回転可能、且つ軸線の方向へ往復動可能に支持されている。このため、モータの駆動軸の回転に伴って駆動部材が回転させられ、駆動部材の外周面から螺旋状部に摩擦力が作用すると、螺旋状部が順次送り出されることとなる。したがって、被駆動部材は、螺旋状部の軸線を中心として回転させられつつ、その軸線の方向へ移動させられる。このとき、駆動部材(駆動軸)の回転は、駆動部材の径と螺旋状部の径とに応じた減速比で減速される。したがって、被駆動部材に生じる回転トルクをモータの回転トルクよりも増大させることができ、簡易な構成により被駆動部材を往復駆動する力を増大させることができる。   The driven member is supported so as to be rotatable about the axis of the spiral portion and to be reciprocable in the direction of the axis. For this reason, when the drive member is rotated with the rotation of the drive shaft of the motor and a frictional force acts on the spiral portion from the outer peripheral surface of the drive member, the spiral portion is sequentially sent out. Therefore, the driven member is moved in the direction of the axis while being rotated about the axis of the spiral portion. At this time, the rotation of the drive member (drive shaft) is decelerated at a reduction ratio according to the diameter of the drive member and the diameter of the spiral portion. Therefore, the rotational torque generated in the driven member can be increased more than the rotational torque of the motor, and the force for reciprocating the driven member can be increased with a simple configuration.

第2の発明は、前記螺旋状部及び前記駆動部材の前記外周面に、互いに押し合う力を作用させる加力手段を備えるため、螺旋状部と駆動部材の外周面との間に作用する摩擦力を増大させることができる。したがって、螺旋状部と駆動部材の外周面との滑りを抑制することができ、駆動部材の回転トルクを螺旋状部に効率的に伝達することができる。   Since the second invention is provided with a force applying means for applying a pressing force to the spiral portion and the outer peripheral surface of the drive member, the friction acting between the spiral portion and the outer peripheral surface of the drive member. The power can be increased. Therefore, slippage between the spiral portion and the outer peripheral surface of the drive member can be suppressed, and the rotational torque of the drive member can be efficiently transmitted to the spiral portion.

具体的には、第3の発明のように、前記加力手段は、前記螺旋状部の一重を挟んで前記駆動部材と反対側の前記螺旋状部の前記隙間に挿入された後方部と、前記螺旋状部の一重が前記駆動部材の前記外周面に押し当てられるように前記後方部に力を加える加力部とを備えるといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、螺旋状部の隙間のうち、螺旋状部の一重を挟んで駆動部材と反対側に後方部が挿入されている。そして、加力部により後方部に力が加えられ、螺旋状部の一重が駆動部材の外周面に押し当てられる。したがって、螺旋状部と駆動部材の外周面との間に作用する摩擦力を増大させることができる。   Specifically, as in the third aspect of the invention, the force applying means includes a rear portion inserted into the gap of the spiral portion on the opposite side of the drive member across a single portion of the spiral portion, It is possible to employ a configuration including a force applying portion that applies force to the rear portion so that a single portion of the spiral portion is pressed against the outer peripheral surface of the driving member. According to such a configuration, the rear portion is inserted on the opposite side of the drive member across the single portion of the spiral portion in the gap of the spiral portion. Then, a force is applied to the rear portion by the applied portion, and a single portion of the spiral portion is pressed against the outer peripheral surface of the drive member. Therefore, the frictional force acting between the spiral portion and the outer peripheral surface of the drive member can be increased.

さらに、第4の発明では、前記後方部は、前記螺旋状部に接する円筒状面を有しており、前記加力部によって前記円筒状面の軸線を中心として回転可能に支持されている。したがって、駆動部材により螺旋状部が順次送り出される際に、後方部を回転させることができ、螺旋状部と後方部との摩擦抵抗を減少させることができる。その結果、モータの駆動エネルギー損失を減少させることができる。   Further, in the fourth invention, the rear portion has a cylindrical surface in contact with the spiral portion, and is supported by the force application portion so as to be rotatable about the axis of the cylindrical surface. Therefore, when the spiral portion is sequentially sent out by the driving member, the rear portion can be rotated, and the frictional resistance between the spiral portion and the rear portion can be reduced. As a result, the drive energy loss of the motor can be reduced.

また、具体的には、第5の発明のように、前記加力手段は、前記螺旋状部が前記駆動部材の前記外周面に押し当てられるように、前記被駆動部材を付勢する付勢部を備え、前記付勢部は前記被駆動部材と一体回転可能に支持されているといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、付勢部により被駆動部材が付勢され、螺旋状部の一重が駆動部材の外周面に押し当てられる。したがって、螺旋状部と駆動部材の外周面との間に作用する摩擦力を増大させることができる。さらに、付勢部は被駆動部材と一体回転可能に支持されているため、被駆動部材が回転させられる際に、付勢部にねじれが生じることを抑制することができる。   Further, specifically, as in the fifth invention, the force applying means biases the driven member so that the spiral portion is pressed against the outer peripheral surface of the driving member. It is possible to adopt a configuration in which the urging portion is supported so as to be integrally rotatable with the driven member. According to such a configuration, the driven member is urged by the urging portion, and a single spiral portion is pressed against the outer peripheral surface of the driving member. Therefore, the frictional force acting between the spiral portion and the outer peripheral surface of the drive member can be increased. Furthermore, since the urging portion is supported so as to rotate integrally with the driven member, it is possible to prevent the urging portion from being twisted when the driven member is rotated.

第6の発明は、前記被駆動部材に連結されるとともに、前記螺旋状部の前記軸線の方向へ往復動可能に支持された往復動部材と、前記往復動部材が前記螺旋状部の前記軸線の方向へ、所定位置よりも移動することを規制する第1規制部と、前記螺旋状部と前記駆動部材の前記外周面とが接した状態を維持しつつ、前記被駆動部材が所定回転量よりも回転することを規制する第2規制部と、を備える。   According to a sixth aspect of the invention, there is provided a reciprocating member coupled to the driven member and supported so as to be capable of reciprocating in the direction of the axis of the spiral portion, and the reciprocating member is the axis of the spiral portion. The driven member is rotated by a predetermined amount of rotation while maintaining a state in which the first restricting portion that restricts movement in a direction from a predetermined position and the spiral portion and the outer peripheral surface of the driving member are in contact with each other. And a second restricting portion that restricts rotation more than the above.

上記構成によれば、被駆動部材に往復動部材が連結されており、往復動部材は、螺旋状部の軸線の方向へ往復動可能に支持されている。そして、第1規制部により、往復動部材が螺旋状部の軸線方向へ所定位置よりも移動することが規制される。   According to the above configuration, the reciprocating member is connected to the driven member, and the reciprocating member is supported so as to be reciprocable in the direction of the axis of the spiral portion. Then, the first restricting portion restricts the reciprocating member from moving in the axial direction of the spiral portion from a predetermined position.

ここで、被駆動部材が回転可能な状態で、往復動部材の移動が第1規制部により規制された場合には、往復動部材に連結された被駆動部材が、軸線方向への移動が規制された状態で回転するおそれがある。その場合、螺旋状部が駆動部材に対して移動することとなり、螺旋状部と駆動部材の外周面とが離れるおそれがある。そして、螺旋状部と駆動部材の外周面とが離れた状態では、駆動部材の回転を螺旋状部へ伝達することができない。   Here, when the movement of the reciprocating member is restricted by the first restricting portion while the driven member is rotatable, the driven member connected to the reciprocating member is restricted from moving in the axial direction. There is a risk that it will rotate in a locked state. In that case, the spiral portion moves relative to the drive member, and the spiral portion and the outer peripheral surface of the drive member may be separated. And in the state which the spiral part and the outer peripheral surface of the drive member left | separated, rotation of a drive member cannot be transmitted to a spiral part.

この点、上記構成によれば、第2規制部によって、螺旋状部と駆動部材の外周面とが接した状態を維持しつつ、被駆動部材が所定回転量よりも回転することが規制される。例えば、往復動部材の移動が第1規制部によって規制されるよりも前に、被駆動部材の回転が第2規制部によって規制される。このため、往復動部材が所定位置よりも移動することを規制する第1規制部を備える場合であっても、螺旋状部と駆動部材の外周面とが離れることを抑制することができ、駆動部材から螺旋状部へ回転トルクを安定して伝達することができる。   In this regard, according to the above configuration, the second restricting portion restricts the driven member from rotating more than a predetermined amount of rotation while maintaining the state where the spiral portion and the outer peripheral surface of the driving member are in contact with each other. . For example, the rotation of the driven member is regulated by the second regulating unit before the movement of the reciprocating member is regulated by the first regulating unit. For this reason, even if it is a case provided with the 1st control part which controls that a reciprocating member moves from a predetermined position, it can control that a spiral part and the outer peripheral surface of a drive member leave, and drive The rotational torque can be stably transmitted from the member to the spiral portion.

第7の発明では、前記第2規制部は、前記螺旋状部の前記軸線の方向へ前記螺旋状部に沿って延びるとともに、前記被駆動部材と一体回転可能に設けられており、前記被駆動部材が前記所定回転量だけ回転した場合に、前記駆動部材と前記第2規制部とが当たるように、前記駆動部材及び前記第2規制部が配置されている。   In a seventh aspect of the invention, the second restricting portion extends along the spiral portion in the direction of the axis of the spiral portion and is provided so as to be integrally rotatable with the driven member. The drive member and the second restricting portion are arranged so that the drive member and the second restricting portion come into contact with each other when the member rotates by the predetermined rotation amount.

上記構成によれば、第2規制部は、螺旋状部の軸線の方向へ螺旋状部に沿って延びるとともに、被駆動部材と一体回転可能に設けられている。このため、被駆動部材が回転させられることに伴って、第2規制部が被駆動部材と一体回転させられる。そして、被駆動部材が上記所定回転量だけ回転した場合に、駆動部材と第2規制部とが当たるように、駆動部材及び第2規制部が配置されている。このため、被駆動部材が回転しつつ軸線方向へ移動し、被駆動部材が上記所定回転量だけ回転した場合に、第2規制部が駆動部材に当たって被駆動部材の回転が規制される。したがって、簡易な構成により、螺旋状部と駆動部材の外周面とが接した状態を維持しつつ、被駆動部材が所定回転量よりも回転することを規制することができる。   According to the above configuration, the second restricting portion extends along the spiral portion in the direction of the axis of the spiral portion, and is provided so as to be integrally rotatable with the driven member. Therefore, as the driven member is rotated, the second restricting portion is rotated integrally with the driven member. The driving member and the second restricting portion are arranged so that the driving member and the second restricting portion come into contact when the driven member rotates by the predetermined rotation amount. For this reason, when the driven member moves in the axial direction while rotating, and the driven member rotates by the predetermined rotation amount, the second restricting portion hits the driving member and the rotation of the driven member is restricted. Therefore, with a simple configuration, it is possible to restrict the driven member from rotating more than a predetermined amount of rotation while maintaining the state where the spiral portion and the outer peripheral surface of the driving member are in contact with each other.

第8の発明では、前記駆動部材の前記外周面には、複数の歯が設けられており、前記螺旋状部において前記駆動部材の前記外周面と接する部分には、前記駆動部材の前記歯と噛み合う複数の歯が設けられている。   In an eighth aspect of the invention, a plurality of teeth are provided on the outer peripheral surface of the drive member, and a portion of the spiral portion that contacts the outer peripheral surface of the drive member is arranged with the teeth of the drive member. A plurality of meshing teeth are provided.

上記構成によれば、駆動部材の外周面に設けられた歯が、螺旋状部において駆動部材の外周面と接する部分に設けられた歯と噛み合っている。このため、駆動部材の回転トルクを、螺旋状部に効率的に伝達することができる。その結果、被駆動部材に生じる回転トルクをより増大させることができ、被駆動部材を往復駆動する力をより増大させることができる。   According to the said structure, the tooth | gear provided in the outer peripheral surface of the drive member has meshed | engaged with the tooth | gear provided in the part which contact | connects the outer peripheral surface of a drive member in a helical part. For this reason, the rotational torque of the drive member can be efficiently transmitted to the spiral portion. As a result, the rotational torque generated in the driven member can be further increased, and the force for reciprocating the driven member can be further increased.

第9の発明では、前記螺旋状部の前記軸線と前記駆動軸の軸線とが直交しているため、螺旋状部の周方向に対して駆動軸の軸線、すなわち駆動部材の外周面の軸線が直交することとなる。このため、駆動部材の回転トルクが伝達される方向と、螺旋状部が送り出される方向とを一致させることができる。したがって、駆動部材の回転トルクを、螺旋状部に効率的に伝達することができる。   In the ninth invention, since the axis of the spiral portion and the axis of the drive shaft are orthogonal to each other, the axis of the drive shaft, that is, the axis of the outer peripheral surface of the drive member, is relative to the circumferential direction of the spiral portion. It will be orthogonal. For this reason, the direction in which the rotational torque of the drive member is transmitted can be matched with the direction in which the spiral portion is sent out. Therefore, the rotational torque of the drive member can be efficiently transmitted to the spiral portion.

第10の発明では、前記螺旋状部は、コイルばねにより形成されているといった構成を採用している。こうした構成によれば、安価なコイルばねにより螺旋状部を形成することができるとともに、被駆動部材から対象物へ力を作用させる際に、コイルばねの弾性力が対象物へ作用した状態にすることができる。したがって、被駆動部材から対象物へ弾性力を作用させる構成を採用しつつも、被駆動部材を往復駆動する力を増大させることができる。   In a tenth aspect of the invention, the spiral portion is formed by a coil spring. According to such a configuration, the spiral portion can be formed by an inexpensive coil spring, and when the force is applied from the driven member to the object, the elastic force of the coil spring is applied to the object. be able to. Therefore, the force for reciprocating the driven member can be increased while adopting a configuration in which an elastic force is applied from the driven member to the object.

第1実施形態のピストン装置を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the piston apparatus of 1st Embodiment. 駆動ローラ及び支持ローラとその周辺を示す拡大図。The enlarged view which shows a drive roller, a support roller, and its periphery. 図1のピストン装置の変形例を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the modification of the piston apparatus of FIG. 駆動ローラ及び支持ローラとその周辺の変形例を示す拡大図。The enlarged view which shows the drive roller, the support roller, and the modification of the periphery. 駆動ローラ及び支持ローラとその周辺の他の変形例を示す拡大図。The enlarged view which shows the other modification of a drive roller and a support roller, and its periphery. 図1のピストン装置の他の変形例を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the other modification of the piston apparatus of FIG. 第2実施形態のハンド装置を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the hand apparatus of 2nd Embodiment. 把持機構を上から見た部分断面図。The fragmentary sectional view which looked at the holding mechanism from the top. 駆動ローラ及び回り止め部とその周辺を示す拡大図。The enlarged view which shows a drive roller and a rotation stop part, and its periphery. 把持機構の全閉状態を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the fully closed state of a holding | grip mechanism. 駆動ローラ及び回り止めピンとその周辺を示す拡大図。The enlarged view which shows a drive roller, a rotation prevention pin, and its periphery. 往復駆動装置の変形例を示す正面図。The front view which shows the modification of a reciprocating drive device.

(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ベルトコンベア等に適用され、搬送されるワークをピストンの往復駆動により停止させるピストン装置として具体化している。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is embodied as a piston device that is applied to a belt conveyor or the like and stops a conveyed work by reciprocating driving of the piston.

図1は、本実施形態のピストン装置10を示す部分断面図である。同図に示すように、ピストン装置10は、ボディ11,ステッピングモータ20,シリンダ30,ピストン40,コイルばね50等を備えている。なお、図1の上下方向はピストン装置10が設置される場合の上下方向と一致しており、ピストン装置10はピストン40を上下方向へ往復駆動する。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a piston device 10 of the present embodiment. As shown in the figure, the piston device 10 includes a body 11, a stepping motor 20, a cylinder 30, a piston 40, a coil spring 50, and the like. The vertical direction in FIG. 1 coincides with the vertical direction when the piston device 10 is installed, and the piston device 10 reciprocates the piston 40 in the vertical direction.

ボディ11は、金属材料等で円筒状に形成されている。ボディ11において、軸線方向の一端寄りの側部には開口部12が設けられており、軸線方向における他端にはシリンダ30が取り付けられている。開口部12には、開口部21aを有するブラケット21を介して、ステッピングモータ20(モータ)が取り付けられている。モータ20は、駆動軸22を有しており、ボディ11の軸線と駆動軸22の軸線とが垂直になるように、モータ20がボディ11に取り付けられている。駆動軸22は、ブラケット21の開口部21a及びボディ11の開口部12を通じて、ボディ11の外部から内部へ挿入されている。駆動軸22の先端には、駆動ローラ23が取り付けられている。駆動ローラ23(駆動部材)は、円柱状に形成されており、駆動軸22と一体回転する。駆動ローラ23の軸線は、駆動軸22の軸線と一致している。駆動ローラ23は、駆動軸22と同軸状の外周面を有している。   The body 11 is formed in a cylindrical shape with a metal material or the like. In the body 11, an opening 12 is provided at a side near one end in the axial direction, and a cylinder 30 is attached to the other end in the axial direction. A stepping motor 20 (motor) is attached to the opening 12 via a bracket 21 having an opening 21a. The motor 20 has a drive shaft 22, and the motor 20 is attached to the body 11 so that the axis of the body 11 and the axis of the drive shaft 22 are perpendicular to each other. The drive shaft 22 is inserted from the outside to the inside of the body 11 through the opening 21 a of the bracket 21 and the opening 12 of the body 11. A driving roller 23 is attached to the tip of the driving shaft 22. The drive roller 23 (drive member) is formed in a columnar shape and rotates integrally with the drive shaft 22. The axis of the drive roller 23 coincides with the axis of the drive shaft 22. The drive roller 23 has an outer peripheral surface that is coaxial with the drive shaft 22.

シリンダ30は、金属材料等で円筒状に形成されている。シリンダ30の軸線は、上記ボディ11の軸線と一致している。シリンダ30の内部には、円柱状のピストン40が挿入されている。ピストン40(往復動部材)は、滑り軸受31によって、ボディ11の軸線方向へ往復動可能に支持されている。ピストン40の外周面には、その軸線方向へ延びるように平面部40aが設けられている。すなわち、ピストン40において、平面部40aが設けられた部分の断面形状は「D」字状になっている。ピストン40において、平面部40aが設けられた部分の外周には、断面形状が「D」字状の貫通孔を有する回り止め部材32が嵌合されている。回り止め部材32は、シリンダ30の上端に固定されている。したがって、ピストン40は、その軸線を中心とした回転が規制された状態で、軸線方向へ往復動可能となっている。   The cylinder 30 is formed in a cylindrical shape with a metal material or the like. The axis of the cylinder 30 coincides with the axis of the body 11. A cylindrical piston 40 is inserted into the cylinder 30. The piston 40 (reciprocating member) is supported by the slide bearing 31 so as to be able to reciprocate in the axial direction of the body 11. A flat surface portion 40 a is provided on the outer peripheral surface of the piston 40 so as to extend in the axial direction. That is, in the piston 40, the cross-sectional shape of the portion where the flat surface portion 40a is provided is a “D” shape. In the piston 40, a detent member 32 having a through hole having a cross-sectional shape of “D” is fitted to the outer periphery of the portion where the flat portion 40 a is provided. The anti-rotation member 32 is fixed to the upper end of the cylinder 30. Therefore, the piston 40 can reciprocate in the axial direction in a state where the rotation about the axis is restricted.

ピストン40の下端部(モータ20に近い側の端部)には、スラスト軸受33及びラジアル軸受34を介して、コイルばね50の保持部51がボルト41で締結されている。保持部51は円板状に形成されており、その外周にはガイドリング52が設けられている。ガイドリング52の外周面は、ボディ11の内周面と円滑に摺動可能となっている。このため、保持部51は、ピストン40によって、ガイドリング52を介してピストン40の軸線を中心として回転可能に支持されている。また、保持部51は、ピストン40の往復動に伴って、ボディ11の軸線方向へガイドリング52によりガイドされる。その際、ピストン40と保持部51との間に作用する軸線方向の荷重は、スラスト軸受33によって受け止められる。なお、保持部51の外周には、センサ等により保持部51の位置を検出するための磁石53が設けられている。   A holding portion 51 of a coil spring 50 is fastened with a bolt 41 to the lower end portion of the piston 40 (the end portion on the side close to the motor 20) via a thrust bearing 33 and a radial bearing 34. The holding part 51 is formed in a disc shape, and a guide ring 52 is provided on the outer periphery thereof. The outer peripheral surface of the guide ring 52 can slide smoothly with the inner peripheral surface of the body 11. For this reason, the holding part 51 is supported by the piston 40 so as to be rotatable about the axis of the piston 40 via the guide ring 52. The holding portion 51 is guided by the guide ring 52 in the axial direction of the body 11 as the piston 40 reciprocates. At that time, the axial load acting between the piston 40 and the holding portion 51 is received by the thrust bearing 33. A magnet 53 for detecting the position of the holding unit 51 by a sensor or the like is provided on the outer periphery of the holding unit 51.

保持部51の下部(ピストン40と反対側の部分)には、上記コイルばね50が取り付けられている。コイルばね50(被駆動部材)は、その上端(一端)が保持部51によりかしめられることで、保持部51の下部に固定されている。コイルばね50の軸線は、上記ボディ11の軸線と一致している。このため、コイルばね50は、保持部51を介して、コイルの軸線を中心として回転可能、且つその軸線の方向へ往復動可能に支持されている。   The coil spring 50 is attached to the lower part of the holding part 51 (the part opposite to the piston 40). The upper end (one end) of the coil spring 50 (driven member) is fixed to the lower portion of the holding portion 51 by caulking by the holding portion 51. The axis of the coil spring 50 coincides with the axis of the body 11. For this reason, the coil spring 50 is supported via the holding portion 51 so as to be rotatable about the axis of the coil and to be able to reciprocate in the direction of the axis.

コイルばね50のコイル(螺旋状部)は、上記駆動ローラ23の先端部の外径よりも広い間隔の隙間を形成しつつ、螺旋状に延びている。すなわち、コイルの素線50a(一重)と素線50a(一重)との間隔は、駆動ローラ23の先端部の外径よりも広くなっている。そして、コイルの素線50aと素線50aとの隙間に、駆動ローラ23の先端部が挿入されている。コイルばね50には、ピストン40の重量,保持部51の重量,コイルばね50の自重等が下方へ作用している。   The coil (spiral portion) of the coil spring 50 extends in a spiral manner while forming a gap having a larger interval than the outer diameter of the tip end portion of the drive roller 23. That is, the distance between the coil wire 50 a (single) and the wire 50 a (single) is larger than the outer diameter of the tip of the drive roller 23. And the front-end | tip part of the drive roller 23 is inserted in the clearance gap between the strand 50a of a coil, and the strand 50a. On the coil spring 50, the weight of the piston 40, the weight of the holding portion 51, the weight of the coil spring 50, and the like act downward.

このため、コイルばね50の素線50aは、駆動ローラ23の上面(外周面)に接している。すなわち、コイルばね50は、駆動ローラ23によって支持されている。換言すれば、駆動ローラ23の外周面がコイルばね50の素線50aに接するように、コイルの隙間に駆動ローラ23の先端部が挿入されている。そして、そのような状態となるように、モータ20がボディ11に取り付けられている。モータ20の駆動軸22の軸線は、コイルばね50の軸線と垂直になっている。   For this reason, the strand 50a of the coil spring 50 is in contact with the upper surface (outer peripheral surface) of the drive roller 23. That is, the coil spring 50 is supported by the drive roller 23. In other words, the tip of the drive roller 23 is inserted into the gap of the coil so that the outer peripheral surface of the drive roller 23 is in contact with the wire 50a of the coil spring 50. And the motor 20 is attached to the body 11 so that it may be in such a state. The axis of the drive shaft 22 of the motor 20 is perpendicular to the axis of the coil spring 50.

次に、コイルばね50の素線50a(一重)を駆動ローラ23に押し当てる構成について説明する。図2は、駆動ローラ及び支持ローラとその周辺を示す拡大図であり、同図(a)は同図(b)のA−A線断面図である。   Next, the structure which presses the strand 50a (single) of the coil spring 50 to the drive roller 23 is demonstrated. FIG. 2 is an enlarged view showing the driving roller and the supporting roller and the periphery thereof, and FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

同図に示すように、駆動ローラ23は、鋼等で形成されており、互いの軸線が一致した先端部25,円筒状部24,フランジ部26を備えている。円筒状の円筒状部24の一端に円柱状の先端部25が設けられており、他端にフランジ状のフランジ部26が設けられている。円筒状部24及びフランジ部26の内部には、モータ20の駆動軸22が圧入されている。先端部25には、括れ部25aが設けられており、括れ部25aの外径は先端部25の軸線方向の中間に近付くほど小さくなっている。先端部25の軸線を含む縦断面において、括れ部25aの曲率半径は、コイルばね50における素線50aの外周面の曲率半径と等しくなっている。このため、括れ部25aの外周面と素線50aの外周面とは線接触している。   As shown in the figure, the drive roller 23 is made of steel or the like, and includes a distal end portion 25, a cylindrical portion 24, and a flange portion 26 whose axes are aligned with each other. A cylindrical tip portion 25 is provided at one end of the cylindrical cylindrical portion 24, and a flange-like flange portion 26 is provided at the other end. The drive shaft 22 of the motor 20 is press-fitted inside the cylindrical portion 24 and the flange portion 26. The distal end portion 25 is provided with a constricted portion 25a, and the outer diameter of the constricted portion 25a becomes smaller as it approaches the middle of the distal end portion 25 in the axial direction. In the longitudinal section including the axis of the tip portion 25, the radius of curvature of the constricted portion 25 a is equal to the radius of curvature of the outer peripheral surface of the wire 50 a in the coil spring 50. For this reason, the outer peripheral surface of the constricted part 25a and the outer peripheral surface of the strand 50a are in line contact.

駆動ローラ23の外周には、ローラホルダ60が取り付けられている。ローラホルダ60(加力部)は、楕円板状に形成されており、その長軸方向に2つの貫通孔が並んで形成されている。2つの貫通孔の内周には、ラジアル軸受61,62がそれぞれ取り付けられている。ラジアル軸受61,62には、駆動ローラ23及び支持ローラ63がそれぞれ挿入されている。このため、駆動ローラ23及び支持ローラ63は、ローラホルダ60によって回転可能に支持されている。   A roller holder 60 is attached to the outer periphery of the drive roller 23. The roller holder 60 (forced portion) is formed in an elliptical plate shape, and two through holes are formed side by side in the major axis direction. Radial bearings 61 and 62 are attached to the inner circumferences of the two through holes, respectively. The drive roller 23 and the support roller 63 are inserted into the radial bearings 61 and 62, respectively. For this reason, the drive roller 23 and the support roller 63 are rotatably supported by the roller holder 60.

ラジアル軸受61の端面に駆動ローラ23の上記フランジ部26が当たっており、ローラホルダ60がフランジ部26の方向へ外れることが抑制されている。ローラホルダ60がコイルばね50の素線50aの方向へ外れることは、素線50aに駆動ローラ23の括れ部25aが係合することで抑制されている。   The flange portion 26 of the driving roller 23 is in contact with the end face of the radial bearing 61, and the roller holder 60 is prevented from coming off in the direction of the flange portion 26. Disengagement of the roller holder 60 in the direction of the element wire 50a of the coil spring 50 is suppressed by engagement of the constricted portion 25a of the drive roller 23 with the element wire 50a.

支持ローラ63(後方部)は、鋼等で円柱状に形成されており、互いの軸線が一致した円柱部64,先端部65を備えている。先端部65には、括れ部65aが設けられており、括れ部65aの外径は先端部65の軸線方向の中間に近付くほど小さくなっている。先端部65(支持ローラ63)の軸線を含む縦断面において、括れ部65aの曲率半径は、コイルばね50における素線50aの外周面の曲率半径と等しくなっている。このため、括れ部65aの外周面(円筒状面)と素線50aの外周面とは線接触している。   The support roller 63 (rear part) is formed in a columnar shape with steel or the like, and includes a columnar part 64 and a distal end part 65 whose axis lines coincide with each other. The distal end portion 65 is provided with a constricted portion 65 a, and the outer diameter of the constricted portion 65 a becomes smaller as it approaches the middle in the axial direction of the distal end portion 65. In the longitudinal section including the axis of the tip 65 (support roller 63), the radius of curvature of the constricted portion 65a is equal to the radius of curvature of the outer peripheral surface of the wire 50a in the coil spring 50. For this reason, the outer peripheral surface (cylindrical surface) of the narrow part 65a and the outer peripheral surface of the strand 50a are in line contact.

円柱部64の外周には、ローラホルダ60(ラジアル軸受62)の厚さよりも若干広い間隔をおいて2つの溝が設けられており、それらの溝にそれぞれ止め輪66が嵌められている。そして、ラジアル軸受62の両端面に止め輪66がそれぞれ当たっており、支持ローラ63がその軸線方向へローラホルダ60から外れることが抑制されている。コイルばね50の素線50aに支持ローラ63の括れ部65aが係合することによっても、支持ローラ63がその軸線方向へローラホルダ60から外れることが抑制されている。   Two grooves are provided on the outer periphery of the cylindrical portion 64 at a distance slightly wider than the thickness of the roller holder 60 (radial bearing 62), and a retaining ring 66 is fitted in each of the grooves. Retaining rings 66 are in contact with both end faces of the radial bearing 62, and the support roller 63 is prevented from coming off the roller holder 60 in the axial direction. The engagement of the constricted portion 65a of the support roller 63 with the wire 50a of the coil spring 50 also prevents the support roller 63 from coming off from the roller holder 60 in the axial direction.

支持ローラ63の先端部65の径は、駆動ローラ23の先端部25の径よりも小さくなっている。そして、コイルの素線50aと素線50aとの隙間に、支持ローラ63の先端部65が挿入されている。すなわち、コイルばね50の素線50a(一重)を挟んで、駆動ローラ23と反対側のコイルの隙間に支持ローラ63が挿入されている。駆動ローラ23の軸線と支持ローラ63の軸線とは平行であり、駆動ローラ23の軸線及び支持ローラ63の軸線は、これらのローラ23,63が接している素線50aの軸線に垂直となっている。   The diameter of the front end portion 65 of the support roller 63 is smaller than the diameter of the front end portion 25 of the drive roller 23. And the front-end | tip part 65 of the support roller 63 is inserted in the clearance gap between the strand 50a of a coil, and the strand 50a. That is, the support roller 63 is inserted into the gap between the coils on the opposite side of the drive roller 23 with the strand 50a (single) of the coil spring 50 interposed therebetween. The axis of the drive roller 23 and the axis of the support roller 63 are parallel, and the axis of the drive roller 23 and the axis of the support roller 63 are perpendicular to the axis of the strand 50a with which these rollers 23 and 63 are in contact. Yes.

同図(a)に示すように、ローラホルダ60において、ラジアル軸受61とラジアル軸受62との間には切り欠き67が設けられている。切り欠き67は、ローラホルダ60の厚さ方向にローラホルダ60を貫通している。ローラホルダ60は、弾性が比較的大きい金属材料等で形成されており、切り欠き67の幅を狭くする方向、すなわちラジアル軸受61,62同士を近付ける方向の弾性力を生じさせている。   As shown in FIG. 5A, in the roller holder 60, a notch 67 is provided between the radial bearing 61 and the radial bearing 62. The notch 67 passes through the roller holder 60 in the thickness direction of the roller holder 60. The roller holder 60 is made of a metal material or the like having a relatively large elasticity, and generates an elastic force in a direction in which the width of the notch 67 is narrowed, that is, in a direction in which the radial bearings 61 and 62 are brought close to each other.

このため、同図(b)に示すように、駆動ローラ23と支持ローラ63とでコイルばね50の素線50aを挟持した状態では、駆動ローラ23の外周面及び支持ローラ63の外周面が、素線50aの外周面に押し当てられる。換言すれば、支持ローラ63によって素線50aが押されることによって、素線50aの外周面が駆動ローラ23の括れ部25aの外周面に押し当てられる。なお、ローラホルダ60,ラジアル軸受61,62,支持ローラ63によって、コイルばね50の素線50a及び駆動ローラ23の外周面に、互いに押し合う力を作用させる加力手段が構成される。   Therefore, as shown in FIG. 5B, in the state where the element wire 50a of the coil spring 50 is sandwiched between the drive roller 23 and the support roller 63, the outer peripheral surface of the drive roller 23 and the outer peripheral surface of the support roller 63 are It is pressed against the outer peripheral surface of the strand 50a. In other words, when the strand 50 a is pressed by the support roller 63, the outer peripheral surface of the strand 50 a is pressed against the outer peripheral surface of the constricted portion 25 a of the drive roller 23. The roller holder 60, the radial bearings 61 and 62, and the support roller 63 constitute a force applying unit that applies a pressing force to the element wire 50 a of the coil spring 50 and the outer peripheral surface of the drive roller 23.

次に、図1,2を参照して、ピストン装置10の動作を説明する。   Next, the operation of the piston device 10 will be described with reference to FIGS.

モータ20の駆動軸22が回転させられると、駆動軸22に取り付けられた駆動ローラ23が、駆動軸22と一体回転させられる。ここで、コイルばね50の素線50aは、ピストン40の重量,保持部51の重量,コイルばね50の自重等により、駆動ローラ23の外周面に押し当てられている。さらに、ローラホルダ60が生じさせる弾性力に基づいて、支持ローラ63により素線50aが駆動ローラ23の方向へ押され、素線50aの外周面が駆動ローラ23の括れ部25aの外周面に押し当てられている。   When the drive shaft 22 of the motor 20 is rotated, the drive roller 23 attached to the drive shaft 22 is rotated together with the drive shaft 22. Here, the strand 50a of the coil spring 50 is pressed against the outer peripheral surface of the drive roller 23 by the weight of the piston 40, the weight of the holding portion 51, the own weight of the coil spring 50, and the like. Further, based on the elastic force generated by the roller holder 60, the strand 50 a is pushed toward the driving roller 23 by the support roller 63, and the outer circumferential surface of the strand 50 a is pushed against the outer circumferential surface of the constricted portion 25 a of the driving roller 23. It has been applied.

このため、駆動ローラ23とコイルばね50の素線50aとの間に比較的大きな摩擦力が作用し、コイルばね50の素線50aが駆動ローラ23により順次送り出される。このとき、駆動ローラ23の括れ部25aの外周面と素線50aの外周面とは線接触しているため、駆動ローラ23とコイルばね50の素線50aとの間に作用する摩擦力を増大させることができ、駆動ローラ23と素線50aとの滑りを抑制することができる。また、素線50aが送り出されることに伴って、素線50aを挟んで駆動ローラ23と反対側で接している支持ローラ63に対して、素線50aが移動することとなる。ここで、支持ローラ63は、ローラホルダ60にラジアル軸受62を介して回転可能に支持されているため、素線50aにより支持ローラ63が回転させられ、素線50aと支持ローラ63との間に作用する摩擦力が軽減される。   Therefore, a relatively large frictional force acts between the drive roller 23 and the element wire 50 a of the coil spring 50, and the element wire 50 a of the coil spring 50 is sequentially sent out by the drive roller 23. At this time, since the outer peripheral surface of the constricted portion 25a of the drive roller 23 and the outer peripheral surface of the element wire 50a are in line contact, the frictional force acting between the drive roller 23 and the element wire 50a of the coil spring 50 is increased. The sliding between the drive roller 23 and the strand 50a can be suppressed. As the strand 50a is sent out, the strand 50a moves relative to the support roller 63 that is in contact with the drive roller 23 on the opposite side of the strand 50a. Here, since the support roller 63 is rotatably supported by the roller holder 60 via the radial bearing 62, the support roller 63 is rotated by the strand 50a, and between the strand 50a and the support roller 63. The acting frictional force is reduced.

コイルばね50は、コイルの軸線を中心として回転可能、且つ軸線の方向へ往復動可能に支持されている。このため、コイルばね50の素線50aが順次送り出されることにより、コイルばね50は、コイルの軸線を中心として回転させられつつ、その軸線に沿って上方(シリンダ30の方向)へ移動させられる。このとき、駆動ローラ23(駆動軸22)の回転は、駆動ローラ23の先端部25の径とコイルの径とに応じた減速比で減速される。例えば、コイルの径が駆動ローラ23の径の6倍であれば、駆動ローラ23が6回転することでコイルばね50が1回転し、その場合に回転の減速比は6となる。そして、コイルばね50が1回転すると、コイルばね50はコイルの1ピッチ分だけ軸線方向へ移動させられる。コイルばね50の移動量は、モータ20の回転ステップ数(回転量)によって制御される。   The coil spring 50 is supported so as to be rotatable about the axis of the coil and to be able to reciprocate in the direction of the axis. For this reason, when the strand 50a of the coil spring 50 is sequentially sent out, the coil spring 50 is moved upward (in the direction of the cylinder 30) along the axis while being rotated about the axis of the coil. At this time, the rotation of the drive roller 23 (drive shaft 22) is decelerated at a reduction ratio according to the diameter of the tip 25 of the drive roller 23 and the diameter of the coil. For example, if the diameter of the coil is 6 times the diameter of the drive roller 23, the drive spring 23 rotates 6 times so that the coil spring 50 rotates once. In this case, the rotation reduction ratio is 6. When the coil spring 50 rotates once, the coil spring 50 is moved in the axial direction by one pitch of the coil. The amount of movement of the coil spring 50 is controlled by the number of rotation steps (rotation amount) of the motor 20.

コイルばね50が上方へ移動させられると、保持部51を介してコイルばね50に連結されたピストン40が上方へ移動させられる。このとき、ピストン40は、回り止め部材32によって回転が規制されているため、ピストン40に対してコイルばね50及び保持部51が回転する。そして、ピストン40は、その軸線を中心とした回転が規制された状態で、図1に二点差線で示すように上方へと移動させられる。その結果、ピストン40がベルトコンベアのベルト上面よりも突出することとなり、ベルトにより搬送されるワークがピストン40の側面に当たって停止させられる。   When the coil spring 50 is moved upward, the piston 40 connected to the coil spring 50 via the holding portion 51 is moved upward. At this time, since the rotation of the piston 40 is restricted by the rotation preventing member 32, the coil spring 50 and the holding portion 51 rotate with respect to the piston 40. Then, the piston 40 is moved upward as indicated by a two-dot chain line in FIG. 1 in a state in which the rotation about the axis is restricted. As a result, the piston 40 protrudes from the belt upper surface of the belt conveyor, and the work conveyed by the belt hits the side surface of the piston 40 and is stopped.

その後、ピストン40を下降させる場合には、ピストン40の上昇時と逆方向へモータ20を回転させる。これにより、コイルばね50の素線50aが、ピストン40の上昇時と逆方向へ順次送り出される。このため、コイルばね50は、コイルの軸線を中心として回転させられつつ、その軸線に沿って下方へ移動させられる。その結果、実線で示すように、ピストン40が初期位置まで下降させられる。   Thereafter, when the piston 40 is lowered, the motor 20 is rotated in the direction opposite to that when the piston 40 is raised. Thereby, the strand 50a of the coil spring 50 is sent out in the direction opposite to the upward direction of the piston 40. For this reason, the coil spring 50 is moved downward along the axis while being rotated about the axis of the coil. As a result, as shown by the solid line, the piston 40 is lowered to the initial position.

以上詳述した本実施形態は以下の利点を有する。   The embodiment described above has the following advantages.

・モータ20の駆動軸22が回転すると、その駆動軸22と同軸状の外周面を有する駆動ローラ23が、駆動軸22と一体回転させられる。ここで、コイルばね50のコイルは、駆動ローラ23先端部25の外径よりも広い間隔の隙間を形成しつつ螺旋状に延びている。そして、コイルの隙間に駆動ローラ23の先端部25が挿入され、駆動ローラ23の外周面がコイルの素線50aに接している。このため、コイルの軸線方向ではなく径方向にモータ20が配置されることとなり、ピストン装置10におけるコイルばね50の軸線方向の寸法を縮小することができる。   When the drive shaft 22 of the motor 20 rotates, the drive roller 23 having an outer peripheral surface coaxial with the drive shaft 22 is rotated integrally with the drive shaft 22. Here, the coil of the coil spring 50 extends spirally while forming a gap having a larger interval than the outer diameter of the distal end portion 25 of the drive roller 23. And the front-end | tip part 25 of the driving roller 23 is inserted in the clearance gap between coils, and the outer peripheral surface of the driving roller 23 is in contact with the coil strand 50a. For this reason, the motor 20 is arranged not in the axial direction of the coil but in the radial direction, and the dimension of the coil spring 50 in the piston device 10 in the axial direction can be reduced.

・コイルばね50は、保持部51を介して、コイルの軸線を中心として回転可能、且つ軸線の方向へ往復動可能に支持されている。このため、モータ20の駆動軸22の回転に伴って駆動ローラ23が回転させられ、駆動ローラ23の外周面からコイルに摩擦力が作用すると、コイルの素線50aが順次送り出されることとなる。したがって、コイルばね50は、コイルの軸線を中心として回転させられつつ、その軸線の方向へ移動させられる。このとき、駆動ローラ23(駆動軸22)の回転は、駆動ローラ23の先端部25の径とコイルの径とに応じた減速比で減速される。したがって、コイルばね50に生じる回転トルクをモータ20の回転トルクよりも増大させることができ、簡易な構成によりコイルばね50、ひいてはピストン40を往復駆動する力を増大させることができる。   The coil spring 50 is supported via the holding portion 51 so as to be rotatable about the axis of the coil and to be able to reciprocate in the direction of the axis. For this reason, when the drive roller 23 is rotated with the rotation of the drive shaft 22 of the motor 20 and a frictional force acts on the coil from the outer peripheral surface of the drive roller 23, the coil strands 50a are sequentially sent out. Therefore, the coil spring 50 is moved in the direction of the axis while being rotated about the axis of the coil. At this time, the rotation of the drive roller 23 (drive shaft 22) is decelerated at a reduction ratio according to the diameter of the tip 25 of the drive roller 23 and the diameter of the coil. Therefore, the rotational torque generated in the coil spring 50 can be increased more than the rotational torque of the motor 20, and the force for reciprocating the coil spring 50 and consequently the piston 40 can be increased with a simple configuration.

・ピストン装置10は、コイル及び駆動ローラ23の外周面に、互いに押し合う力を作用させる加力手段を備えるため、コイルと駆動ローラ23の外周面との間に作用する摩擦力を増大させることができる。したがって、コイルと駆動ローラ23の外周面との滑りを抑制することができ、駆動ローラ23の回転トルクをコイルばね50に効率的に伝達することができる。具体的には、加力手段は、コイルの素線50aを挟んで駆動ローラ23と反対側のコイルの隙間に挿入された支持ローラ63と、コイルの素線50aが駆動ローラ23の外周面に押し当てられるように支持ローラ63に力を加えるローラホルダ60とを備えている。こうした構成によれば、ローラホルダ60により支持ローラ63に力が加えられ、コイルの素線50aが駆動ローラ23の外周面に押し当てられる。   The piston device 10 is provided with a force applying unit that applies a pressing force to the outer peripheral surface of the coil and the driving roller 23, so that the frictional force that acts between the coil and the outer peripheral surface of the driving roller 23 is increased. Can do. Therefore, slippage between the coil and the outer peripheral surface of the drive roller 23 can be suppressed, and the rotational torque of the drive roller 23 can be efficiently transmitted to the coil spring 50. Specifically, the force applying means includes a support roller 63 inserted in a coil gap on the opposite side of the drive roller 23 across the coil wire 50a, and the coil wire 50a on the outer peripheral surface of the drive roller 23. A roller holder 60 that applies force to the support roller 63 so as to be pressed against the roller is provided. According to such a configuration, a force is applied to the support roller 63 by the roller holder 60, and the coil wire 50 a is pressed against the outer peripheral surface of the drive roller 23.

・支持ローラ63は、コイルの素線50aに接する括れ部65a(円筒状面)を有しており、ローラホルダ60及びラジアル軸受62によって、括れ部65aの軸線を中心として回転可能に支持されている。したがって、駆動ローラ23によりコイルの素線50aが順次送り出される際に、支持ローラ63を回転させることができ、コイルの素線50aと支持ローラ63との摩擦抵抗を減少させることができる。その結果、モータ20の駆動エネルギー損失を減少させることができる。さらに、括れ部65aの外周面と素線50aの外周面とは線接触しているため、それらの接触圧を低減することができ、支持ローラ63から素線50aへより大きな力を作用させることが可能となる。   The support roller 63 has a constricted portion 65a (cylindrical surface) in contact with the coil wire 50a, and is supported by the roller holder 60 and the radial bearing 62 so as to be rotatable about the axis of the constricted portion 65a. Yes. Therefore, the support roller 63 can be rotated when the coil wire 50a is sequentially sent out by the drive roller 23, and the frictional resistance between the coil wire 50a and the support roller 63 can be reduced. As a result, the drive energy loss of the motor 20 can be reduced. Furthermore, since the outer peripheral surface of the constricted portion 65a and the outer peripheral surface of the strand 50a are in line contact, the contact pressure can be reduced, and a larger force is applied from the support roller 63 to the strand 50a. Is possible.

・コイルばね50の軸線と駆動軸22の軸線とが直交しているため、コイルの周方向に対して駆動軸22の軸線、すなわち駆動ローラ23の外周面の軸線が直交することとなる。このため、駆動ローラ23の回転トルクが伝達される方向と、コイルの素線50aが送り出される方向とを一致させることができる。したがって、駆動ローラ23の回転トルクを、コイルばね50に効率的に伝達することができる。   Since the axis of the coil spring 50 and the axis of the drive shaft 22 are orthogonal, the axis of the drive shaft 22, that is, the axis of the outer peripheral surface of the drive roller 23 is orthogonal to the circumferential direction of the coil. For this reason, the direction in which the rotational torque of the drive roller 23 is transmitted and the direction in which the coil wire 50a is sent out can be matched. Therefore, the rotational torque of the drive roller 23 can be efficiently transmitted to the coil spring 50.

・駆動ローラ23により順次送り出される螺旋状部として、コイルばね50を採用している。こうした構成によれば、安価なコイルばね50により螺旋状部を形成することができるとともに、コイルばね50から対象物へ力を作用させる際に、コイルばね50の弾性力が対象物へ作用した状態にすることができる。したがって、コイルばね50から対象物へ弾性力を作用させる構成を採用しつつも、コイルばね50を往復駆動する力を増大させることができる。   A coil spring 50 is employed as the spiral portion that is sequentially sent out by the drive roller 23. According to such a configuration, the spiral portion can be formed by the inexpensive coil spring 50, and when the force is applied from the coil spring 50 to the object, the elastic force of the coil spring 50 is applied to the object. Can be. Therefore, the force for reciprocating the coil spring 50 can be increased while adopting a configuration in which an elastic force is applied from the coil spring 50 to the object.

なお、上記第1実施形態を、次のように変形して実施することもできる。第1実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。   Note that the first embodiment may be modified as follows. About the same member as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

・図3は、図1のピストン装置10の変形例を示す部分断面図である。ピストン140の上端部(コイルばね50と反対側の端部)には、フランジ部142が設けられている。フランジ部142は、ピストン140が初期位置(所定位置)よりも下方へ移動すると、回り止め部材32に当たるようになっている。そして、回り止め部材32及びフランジ部142(第1規制部)により、ピストン140が初期位置よりも下方へ移動することが規制される。また、保持部51には、コイルばね50の軸線方向へコイルばね50の内周に沿って延びるピン154(第2規制部)が、コイルばね50と一体回転可能に設けられている。駆動ローラ123は、図1の駆動ローラ23よりも長く形成されており、駆動ローラ123の先端部はコイルばね50の内周まで突出している。そして、コイルばね50が上方から初期位置まで下降した場合(所定回転量だけ回転した場合)に、駆動ローラ123とピン154とが当たるように、駆動ローラ123及びピン154が配置されている。   FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a modification of the piston device 10 of FIG. A flange portion 142 is provided at the upper end of the piston 140 (the end opposite to the coil spring 50). When the piston 140 moves downward from the initial position (predetermined position), the flange portion 142 comes into contact with the rotation preventing member 32. Then, the rotation prevention member 32 and the flange portion 142 (first restriction portion) restrict the piston 140 from moving downward from the initial position. The holding portion 51 is provided with a pin 154 (second restricting portion) extending along the inner circumference of the coil spring 50 in the axial direction of the coil spring 50 so as to be able to rotate integrally with the coil spring 50. The drive roller 123 is formed longer than the drive roller 23 of FIG. 1, and the tip of the drive roller 123 protrudes to the inner periphery of the coil spring 50. The drive roller 123 and the pin 154 are arranged so that the drive roller 123 and the pin 154 come into contact when the coil spring 50 is lowered from above to the initial position (when the coil spring 50 is rotated by a predetermined rotation amount).

ここで、コイルばね50が回転可能な状態で、ピストン140の移動が回り止め部材32及びフランジ部142により規制された場合には、ピストン140に連結されたコイルばね50が、軸線方向への移動が規制された状態で回転するおそれがある。その場合、コイルばね50の素線50aが駆動ローラ123に対して移動することとなり、素線50aと駆動ローラ123の外周面とが離れるおそれがある。そして、素線50aと駆動ローラ123の外周面とが離れた状態では、駆動ローラ123の回転を素線50aへ伝達することができない。   Here, when the movement of the piston 140 is restricted by the anti-rotation member 32 and the flange portion 142 while the coil spring 50 is rotatable, the coil spring 50 coupled to the piston 140 moves in the axial direction. There is a risk of rotating in a regulated state. In this case, the strand 50a of the coil spring 50 moves with respect to the drive roller 123, and there is a possibility that the strand 50a and the outer peripheral surface of the drive roller 123 are separated. And in the state which the strand 50a and the outer peripheral surface of the drive roller 123 left | separated, rotation of the drive roller 123 cannot be transmitted to the strand 50a.

この点、上記構成によれば、ピン154によって、素線50aと駆動ローラ123の外周面とが接した状態を維持しつつ、コイルばね50が初期位置よりも回転することが規制される。すなわち、ピストン140の移動が回り止め部材32及びフランジ部142によって規制されるよりも前に、コイルばね50の回転がピン154によって規制される。このため、ピストン140が初期位置よりも移動することを規制する回り止め部材32及びフランジ部142を備える場合であっても、コイルばね50の素線50aと駆動ローラ123の外周面とが離れることを抑制することができる。したがって、駆動ローラ123から素線50aへ回転トルクを安定して伝達することができる。   In this regard, according to the above configuration, the pin 154 restricts the coil spring 50 from rotating from the initial position while maintaining the state in which the wire 50a and the outer peripheral surface of the driving roller 123 are in contact with each other. That is, the rotation of the coil spring 50 is restricted by the pin 154 before the movement of the piston 140 is restricted by the rotation preventing member 32 and the flange portion 142. For this reason, even if it is a case where the rotation prevention member 32 and the flange part 142 which control that the piston 140 moves from an initial position are provided, the strand 50a of the coil spring 50 and the outer peripheral surface of the drive roller 123 leave | separate. Can be suppressed. Accordingly, the rotational torque can be stably transmitted from the driving roller 123 to the strand 50a.

・図4は、駆動ローラ223及び支持ローラ265とその周辺の変形例を示す拡大図である。すなわち、コイル及び駆動ローラ223の外周面に、互いに押し合う力を作用させる加力手段を以下のように構成することもできる。加力手段は、コイルの素線50aを挟んで駆動ローラ223と反対側のコイルの隙間に挿入された支持ローラ63と、コイルの素線50aが駆動ローラ223の外周面に押し当てられるように、支持ローラ63に力を加えるローラホルダ260及びねじりばね268とを備えている。   FIG. 4 is an enlarged view showing a modified example of the driving roller 223 and the supporting roller 265 and their surroundings. In other words, the force applying means for applying the pressing force to the outer peripheral surface of the coil and the driving roller 223 can be configured as follows. The force applying means is such that the support roller 63 inserted in the coil gap on the opposite side of the drive roller 223 across the coil strand 50a and the coil strand 50a are pressed against the outer peripheral surface of the drive roller 223. The roller holder 260 for applying a force to the support roller 63 and the torsion spring 268 are provided.

駆動ローラ223及び支持ローラ265は、ローラホルダ260によって回転可能に支持されている。ねじりばね268は、駆動ローラ223の外周に設けられている。ねじりばね268の一端がローラホルダ260に設けられた穴269に挿入されており、他端がブラケット21の開口部21aに当てられている。そして、同図(b)において、ねじりばね268は、駆動ローラ223を中心としてローラホルダ260を時計回りに回転させるように、ローラホルダ260に回転力を作用させる。こうした構成によっても、ローラホルダ260及びねじりばね268により支持ローラ63に力が加えられ、コイルの素線50aが駆動ローラ223の外周面に押し当てられる。   The drive roller 223 and the support roller 265 are rotatably supported by a roller holder 260. The torsion spring 268 is provided on the outer periphery of the drive roller 223. One end of the torsion spring 268 is inserted into a hole 269 provided in the roller holder 260, and the other end is applied to the opening 21 a of the bracket 21. In FIG. 5B, the torsion spring 268 applies a rotational force to the roller holder 260 so as to rotate the roller holder 260 clockwise around the drive roller 223. Also with such a configuration, a force is applied to the support roller 63 by the roller holder 260 and the torsion spring 268, and the coil wire 50 a is pressed against the outer peripheral surface of the drive roller 223.

・図5は、駆動ローラ23及び支持ローラ63とその周辺の他の変形例を示す拡大図である。同図に示すように、コイルの素線50aを挟んで駆動ローラ23と反対側のコイルの隙間に、複数の支持ローラ63を挿入するようにしてもよい。ここでは、2つの支持ローラ63が間隔をおいて設けられている。この場合であっても、図2に示した加力手段に準じた構成や、図4に示した加力手段に準じた構成を採用することにより、コイルの素線50aが駆動ローラ23の外周面に押し当てられるようにすることができる。なお、支持ローラ63に代えて、コイルの素線50aと摺動する摺動部材を設けることもできる。   FIG. 5 is an enlarged view showing another modified example of the driving roller 23 and the supporting roller 63 and the periphery thereof. As shown in the figure, a plurality of support rollers 63 may be inserted into the gap between the coils on the opposite side of the drive roller 23 across the coil wire 50a. Here, two support rollers 63 are provided at intervals. Even in this case, by adopting a configuration according to the force applying means shown in FIG. 2 or a structure according to the force applying means shown in FIG. It can be pressed against the surface. Instead of the support roller 63, a sliding member that slides with the coil wire 50a may be provided.

・図6は、図1のピストン装置10の他の変形例を示す部分断面図である。同図に示すように、加力手段の他の変形例として、コイルばね50の素線50aが駆動ローラ23の外周面に押し当てられるように、コイルばね50を下方(シリンダ30と反対方向)へ付勢する引っ張りばね360(付勢部)を備え、引っ張りばね360がコイルばね50と一体回転可能に支持されている構成を採用することもできる。   FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing another modification of the piston device 10 of FIG. As shown in the figure, as another modification of the applying means, the coil spring 50 is moved downward (in the direction opposite to the cylinder 30) so that the wire 50a of the coil spring 50 is pressed against the outer peripheral surface of the drive roller 23. It is also possible to employ a configuration in which a tension spring 360 (biasing portion) that biases the coil spring 50 is supported, and the tension spring 360 is supported so as to rotate integrally with the coil spring 50.

回転ピン361の両端部は、ボディ11の下端部(シリンダ30と反対側の端部)の内周面に設けられた環状の溝362に、摺動可能に係合している。このため、回転ピン361は、コイルばね50の軸線方向への移動が規制された状態で、コイルばね50の軸線を中心として回転可能に支持されている。そして、引っ張りばね360の一端はボルト341を介して保持部51に固定されており、他端は回転ピン361を介してボディ11によって、引っ張りばね360の軸線(コイルばね50の軸線)を中心として回転可能に支持されている。   Both end portions of the rotation pin 361 are slidably engaged with an annular groove 362 provided on the inner peripheral surface of the lower end portion (end portion opposite to the cylinder 30) of the body 11. For this reason, the rotation pin 361 is supported rotatably about the axis of the coil spring 50 in a state where movement of the coil spring 50 in the axial direction is restricted. One end of the tension spring 360 is fixed to the holding portion 51 via a bolt 341, and the other end is centered on the axis of the tension spring 360 (the axis of the coil spring 50) by the body 11 via the rotation pin 361. It is rotatably supported.

こうした構成によれば、引っ張りばね360によりコイルばね50が下方へ付勢され、コイルばね50の素線50a(一重)が駆動ローラ23の外周面に押し当てられる。したがって、素線50aと駆動ローラ23の外周面との間に作用する摩擦力を増大させることができる。さらに、引っ張りばね360は、回転ピン361を介してボディ11によって、コイルばね50と一体回転可能に支持されているため、コイルばね50が回転させられる際に、コイルばね50にねじれが生じることを抑制することができる。なお、引っ張りばね360に代えて、弾性ゴム等で形成された引っ張りゴムを採用することもできる。   According to such a configuration, the coil spring 50 is biased downward by the tension spring 360, and the element wire 50 a (single) of the coil spring 50 is pressed against the outer peripheral surface of the drive roller 23. Therefore, the frictional force acting between the strand 50a and the outer peripheral surface of the drive roller 23 can be increased. Further, since the tension spring 360 is supported by the body 11 via the rotation pin 361 so as to be integrally rotatable with the coil spring 50, the coil spring 50 is twisted when the coil spring 50 is rotated. Can be suppressed. Instead of the tension spring 360, a tension rubber formed of elastic rubber or the like can be used.

・加力手段の他の変形例として、駆動ローラ23を磁石で形成することにより、コイルの素線50aが駆動ローラ23の外周面に押し当てられるようにすることもできる。   As another modification of the force applying means, the drive roller 23 may be formed of a magnet so that the coil wire 50 a is pressed against the outer peripheral surface of the drive roller 23.

(第2実施形態)
以下、第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、多関節ロボットの手首に取り付けられるハンド装置として具体化している。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings. In this embodiment, it is embodied as a hand device attached to the wrist of an articulated robot.

図7は、本実施形態のハンド装置410を示す部分断面図である。同図に示すように、ハンド装置410は、ボディ411,ステッピングモータ420,ロッド440,コイルばね450,把持片444A等を備えている。なお、図7の上下方向は、ロボットの基本姿勢においてハンド装置410が取り付けられる場合の上下方向と一致しており、この状態ではハンド装置410はロッド440を水平方向へ往復駆動する。   FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the hand device 410 of the present embodiment. As shown in the figure, the hand device 410 includes a body 411, a stepping motor 420, a rod 440, a coil spring 450, a grip piece 444A, and the like. The vertical direction in FIG. 7 coincides with the vertical direction when the hand device 410 is attached in the basic posture of the robot. In this state, the hand device 410 reciprocates the rod 440 in the horizontal direction.

ボディ411は、金属材料等で有底の円筒状に形成されている。ボディ411の側部には開口部412が設けられており、ボディ411の軸線方向における一端には把持機構470が取り付けられている。開口部412には、開口部421aを有するブラケット421を介して、ステッピングモータ420(モータ)が取り付けられている。モータ420は、駆動軸422を有しており、ボディ411の軸線と駆動軸422の軸線とが垂直になるように、モータ420がボディ411に取り付けられている。   The body 411 is made of a metal material or the like and has a bottomed cylindrical shape. An opening 412 is provided on the side of the body 411, and a gripping mechanism 470 is attached to one end of the body 411 in the axial direction. A stepping motor 420 (motor) is attached to the opening 412 via a bracket 421 having an opening 421a. The motor 420 has a drive shaft 422, and the motor 420 is attached to the body 411 so that the axis of the body 411 and the axis of the drive shaft 422 are perpendicular to each other.

駆動軸422は、ブラケット421の開口部421a及びボディ411の開口部412を通じて、ボディ411の外部から内部へ挿入されている。駆動軸422の先端には、駆動ローラ423が取り付けられている。駆動ローラ423(駆動部材)は、円柱状に形成されており、駆動軸422と一体回転する。駆動ローラ423の軸線は、駆動軸422の軸線と一致している。駆動ローラ423は、駆動軸422と同軸状の外周面を有している。   The drive shaft 422 is inserted from the outside to the inside of the body 411 through the opening 421 a of the bracket 421 and the opening 412 of the body 411. A driving roller 423 is attached to the tip of the driving shaft 422. The drive roller 423 (drive member) is formed in a columnar shape and rotates integrally with the drive shaft 422. The axis of the drive roller 423 coincides with the axis of the drive shaft 422. The drive roller 423 has an outer peripheral surface that is coaxial with the drive shaft 422.

ボディ411の軸線方向における一端の中央には、貫通孔414が設けられている。貫通孔414の中心は、上記ボディ411の軸線と一致している。貫通孔414には、円筒状の作動部材441が挿入されている。作動部材441(往復動部材)は、滑り軸受435を介してボディ411によって、ボディ411の軸線方向へ往復動可能に支持されている。作動部材441の軸線は、ボディ411の軸線と一致している。作動部材441の外周面には、その軸線方向へ延びるようにキー溝441aが設けられている。キー溝441aには、ボディ411に設けられた貫通孔を通じて、ピン432の先端部が挿入されている。したがって、作動部材441は、その軸線を中心とした回転が規制された状態で、軸線方向へ往復動可能となっている。   A through hole 414 is provided at the center of one end of the body 411 in the axial direction. The center of the through hole 414 coincides with the axis of the body 411. A cylindrical actuating member 441 is inserted into the through hole 414. The operating member 441 (reciprocating member) is supported by the body 411 via the sliding bearing 435 so as to be reciprocable in the axial direction of the body 411. The axis of the operating member 441 coincides with the axis of the body 411. A key groove 441a is provided on the outer peripheral surface of the operating member 441 so as to extend in the axial direction thereof. The tip of a pin 432 is inserted into the key groove 441a through a through hole provided in the body 411. Therefore, the actuating member 441 can reciprocate in the axial direction in a state where rotation about the axis is restricted.

作動部材441においてモータ420側の端部には、ロッド440が固定されている。ロッド440は円柱状に形成されており、その両端部の外周には環状のメタルブッシュ433,434がそれぞれ設けられている。ロッド440のメタルブッシュ434が設けられた側の端部には、フランジ440aが設けられている。フランジ440aはメタルブッシュ434の側面に当たっており、ロッド440からメタルブッシュ434が抜けることが、フランジ440aにより防止されている。   A rod 440 is fixed to the end of the operating member 441 on the motor 420 side. The rod 440 is formed in a columnar shape, and annular metal bushes 433 and 434 are provided on the outer circumferences of both ends thereof. A flange 440a is provided at the end of the rod 440 where the metal bush 434 is provided. The flange 440a is in contact with the side surface of the metal bush 434, and the flange 440a prevents the metal bush 434 from coming off from the rod 440.

ロッド440の外周においてメタルブッシュ433,434の間には、コイルばね450の保持部451が設けられている。保持部451は、金属材料等で円筒状に形成されており、その一端にはフランジ部451aが設けられている。ロッド440の外周面と保持部451の内周面との間には、若干の隙間(クリアランス)が設けられている。フランジ部451aの外周面は、ボディ411の内周面と摺動可能に接している。   A holding portion 451 of a coil spring 450 is provided between the metal bushes 433 and 434 on the outer periphery of the rod 440. The holding portion 451 is formed in a cylindrical shape with a metal material or the like, and a flange portion 451a is provided at one end thereof. A slight gap (clearance) is provided between the outer peripheral surface of the rod 440 and the inner peripheral surface of the holding portion 451. The outer peripheral surface of the flange portion 451a is slidably in contact with the inner peripheral surface of the body 411.

保持部451の軸線方向の両端部は、メタルブッシュ433,434を介してロッド440によって、回転可能に支持されている。保持部451の軸線及びロッド440の軸線は、ボディ411の軸線及び作動部材441の軸線と一致している。また、保持部51の軸線方向における両端面の一部は、メタルブッシュ433,434の端面にそれぞれ当たっている。このため、ロッド440と保持部451との間に作用する軸線方向の荷重は、メタルブッシュ433,434によって受け止められる。   Both end portions in the axial direction of the holding portion 451 are rotatably supported by a rod 440 via metal bushes 433 and 434. The axis of the holding portion 451 and the axis of the rod 440 coincide with the axis of the body 411 and the axis of the operating member 441. In addition, part of both end surfaces in the axial direction of the holding portion 51 are in contact with the end surfaces of the metal bushes 433 and 434, respectively. For this reason, the axial load acting between the rod 440 and the holding portion 451 is received by the metal bushes 433 and 434.

保持部451のフランジ部451aには、上記コイルばね450が取り付けられている。コイルばね50(被駆動部材)は、その一端がフランジ部451aによりかしめられることで、保持部451の端部に固定されている。コイルばね450の軸線は、上記ボディ411の軸線と一致している。このため、コイルばね450は、保持部451を介してロッド440によって、コイルばね450の軸線を中心として回転可能に支持されている。且つ、コイルばね450は、ロッド440、作動部材441及び滑り軸受435を介してボディ411によって、軸線方向へ往復動可能に支持されている。このとき、保持部451のフランジ部451aは、ボディ411の内周面によって軸線方向へガイドされる。   The coil spring 450 is attached to the flange portion 451 a of the holding portion 451. One end of the coil spring 50 (driven member) is fixed to the end portion of the holding portion 451 by caulking the flange portion 451a. The axis of the coil spring 450 coincides with the axis of the body 411. For this reason, the coil spring 450 is supported by the rod 440 via the holding portion 451 so as to be rotatable about the axis of the coil spring 450. The coil spring 450 is supported by the body 411 through the rod 440, the actuating member 441, and the sliding bearing 435 so as to be reciprocally movable in the axial direction. At this time, the flange portion 451 a of the holding portion 451 is guided in the axial direction by the inner peripheral surface of the body 411.

コイルばね450のコイル(螺旋状部)は、上記駆動ローラ423の先端部425の外径よりも広い間隔の隙間を形成しつつ、螺旋状に延びている。すなわち、コイルの素線450a(一重)と素線450a(一重)との間隔は、駆動ローラ423の先端部425の外径よりも広くなっている。そして、コイルの素線450aと素線450aとの隙間に、駆動ローラ423の先端部425が挿入されている。   The coil (spiral portion) of the coil spring 450 extends spirally while forming a gap having a larger interval than the outer diameter of the tip end portion 425 of the drive roller 423. That is, the distance between the coil wire 450 a (single) and the wire 450 a (single) is wider than the outer diameter of the tip 425 of the drive roller 423. And the front-end | tip part 425 of the drive roller 423 is inserted in the clearance gap between the strands 450a and 450a of a coil.

コイルばね450の素線450aは、駆動ローラ423の図7における右側面(外周面)に接している。すなわち、駆動ローラ423の外周面がコイルばね450の素線450aに接するように、コイルの隙間に駆動ローラ423の先端部425が挿入されている。そして、そのような状態となるように、モータ420がボディ411に取り付けられている。モータ420の駆動軸422の軸線は、コイルばね450の軸線と垂直になっている。   The wire 450a of the coil spring 450 is in contact with the right side surface (outer peripheral surface) of the drive roller 423 in FIG. That is, the tip end portion 425 of the drive roller 423 is inserted into the gap of the coil so that the outer peripheral surface of the drive roller 423 is in contact with the element wire 450a of the coil spring 450. And the motor 420 is attached to the body 411 so that it may be in such a state. The axis of the drive shaft 422 of the motor 420 is perpendicular to the axis of the coil spring 450.

次に、図8を併せて参照して、上記把持機構470について説明する。図8は、把持機構470を上から見た部分断面図である。把持機構470は、カム部材443A,443B、ねじりばね446、把持片444A,444B等を備えている。   Next, the gripping mechanism 470 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the gripping mechanism 470 as viewed from above. The gripping mechanism 470 includes cam members 443A and 443B, a torsion spring 446, gripping pieces 444A and 444B, and the like.

上記ボディ411において、把持機構470の内部へ上記作動部材441が挿入されている。ボディ411には、作動部材441を挟んで対称に、一対の支持ピン447が設けられている。また、ボディ411には、作動部材441を挟んで対称に、一対の回り止めピン445が設けられている。支持ピン447の軸線及び回り止めピン445の軸線は、作動部材441の軸線に対して垂直になっている。支持ピン447の軸線と回り止めピン445の軸線とは平行になっている。   In the body 411, the operating member 441 is inserted into the gripping mechanism 470. The body 411 is provided with a pair of support pins 447 symmetrically across the operating member 441. In addition, the body 411 is provided with a pair of detent pins 445 symmetrically with the operation member 441 interposed therebetween. The axis of the support pin 447 and the axis of the detent pin 445 are perpendicular to the axis of the actuating member 441. The axis of the support pin 447 and the axis of the detent pin 445 are parallel to each other.

把持片444A,444Bは、ボディ411によって、作動部材441の軸線及び回り止めピン445(支持ピン447)の軸線の双方に対して垂直な方向へスライド可能に支持されている。すなわち、把持片444Aと444Bとは、互いに近接及び離間するようにスライドする。そして、把持片444Aと把持片444Bとでワークを挟み込むことで、把持機構470はワークを把持する。また、把持片444A,444Bには、上記支持ピン447及び回り止めピン445と平行に、それぞれ作用ピン448が設けられている。   The gripping pieces 444A and 444B are supported by the body 411 so as to be slidable in a direction perpendicular to both the axis of the operating member 441 and the axis of the detent pin 445 (support pin 447). That is, the gripping pieces 444A and 444B slide so as to approach and separate from each other. The gripping mechanism 470 grips the workpiece by sandwiching the workpiece between the gripping piece 444A and the gripping piece 444B. The gripping pieces 444A and 444B are provided with action pins 448 in parallel with the support pins 447 and the rotation prevention pins 445, respectively.

支持ピン447によって、カム部材443A,443Bがそれぞれ回転可能に支持されている。作動部材441には、支持ピン447、回り止めピン445、及び作用ピン448と平行に、結合ピン442が設けられている。カム部材443A,443Bは、結合ピン442によってもそれぞれ回転可能に支持されている。カム部材443A,443Bには、切り欠き449がそれぞれ設けられている。切り欠き449には、作用ピン448が摺動可能に係合している。カム部材443A,443Bが、それぞれ支持ピン447を中心として回転することにより、作用ピン448を介して把持片444A,444Bが近接及び離間する方向へスライドさせられる。   Cam members 443A and 443B are rotatably supported by support pins 447, respectively. The actuating member 441 is provided with a coupling pin 442 in parallel with the support pin 447, the detent pin 445, and the action pin 448. The cam members 443A and 443B are also rotatably supported by the coupling pins 442, respectively. The cam members 443A and 443B are provided with notches 449, respectively. An action pin 448 is slidably engaged with the notch 449. When the cam members 443A and 443B are rotated about the support pins 447, the gripping pieces 444A and 444B are slid toward and away from each other via the action pins 448.

各支持ピン447には、ねじりばね446が取り付けられている。ねじりばね446の一端は回り止めピン445に当たっており、他端は作用ピン448に当たっている。各ねじりばね446は、支持ピン447を中心として作用ピン448を回転させる力を発生させる。これにより、各ねじりばね446によって、把持片444A,444Bは互いに離間する方向へ付勢されている。このとき、作動部材441には、作動部材441を把持片444A,444Bの方向へ移動させる力が作用している。   A torsion spring 446 is attached to each support pin 447. One end of the torsion spring 446 is in contact with the detent pin 445, and the other end is in contact with the action pin 448. Each torsion spring 446 generates a force that rotates the action pin 448 around the support pin 447. Accordingly, the grip pieces 444A and 444B are urged by the respective torsion springs 446 in a direction away from each other. At this time, a force that moves the operating member 441 in the direction of the gripping pieces 444A and 444B acts on the operating member 441.

したがって、コイルばね450には、ロッド440、メタルブッシュ434、及び保持部451を介して、コイルばね450を把持機構470の方向へ移動させる力が作用している。これにより、素線450aの外周面が、駆動ローラ423の外周面に押し当てられる。なお、支持ピン447、ねじりばね446、作用ピン448,回り止めピン445、カム部材443A,443B、結合ピン442、作動部材441、ロッド440、メタルブッシュ434、及び保持部451によって、コイルばね450の素線450a及び駆動ローラ423の外周面に、互いに押し合う力を作用させる加力手段が構成される。   Therefore, a force that moves the coil spring 450 toward the gripping mechanism 470 acts on the coil spring 450 via the rod 440, the metal bush 434, and the holding portion 451. Thereby, the outer peripheral surface of the strand 450a is pressed against the outer peripheral surface of the drive roller 423. The support spring 447, the torsion spring 446, the action pin 448, the anti-rotation pin 445, the cam members 443A and 443B, the coupling pin 442, the operation member 441, the rod 440, the metal bush 434, and the holding portion 451, A force applying means for applying a pressing force to each other is configured on the outer peripheral surfaces of the wire 450 a and the driving roller 423.

次に、コイルばね450が初期位置(所定位置)よりも回転することを規制する回り止め部について説明する。図9は、駆動ローラ423及び回り止め部454とその周辺を示す拡大図である。同図(a)は、コイルばね450及び保持部451を軸線方向から見た図であり、同図(b)は、駆動ローラ423の軸線方向からコイルばね450及び保持部451を見た図である。   Next, a rotation preventing portion that restricts the coil spring 450 from rotating from the initial position (predetermined position) will be described. FIG. 9 is an enlarged view showing the drive roller 423 and the rotation stopper 454 and the periphery thereof. FIG. 4A is a view of the coil spring 450 and the holding portion 451 viewed from the axial direction, and FIG. 4B is a view of the coil spring 450 and the holding portion 451 viewed from the axial direction of the drive roller 423. is there.

保持部451のフランジ部451aには、コイルばね450の軸線方向へコイルばね450の外周に沿って延びる回り止め部454(第2規制部)が、コイルばね450と一体回転可能に設けられている。駆動ローラ423の先端部425はコイルばね450の内周まで突出している。そして、コイルばね450が図9における右方から初期位置まで移動した場合(所定回転量だけ回転した場合)に、駆動ローラ423と回り止め部454とが当たるように、駆動ローラ423及び回り止め部454が配置されている。   The flange portion 451a of the holding portion 451 is provided with a rotation preventing portion 454 (second restricting portion) extending along the outer periphery of the coil spring 450 in the axial direction of the coil spring 450 so as to be integrally rotatable with the coil spring 450. . The front end 425 of the drive roller 423 protrudes to the inner periphery of the coil spring 450. Then, when the coil spring 450 is moved from the right side in FIG. 9 to the initial position (when the coil spring 450 is rotated by a predetermined rotation amount), the drive roller 423 and the anti-rotation portion are arranged so that the drive roller 423 and the anti-rotation portion 454 come into contact with each other. 454 is arranged.

次に、図7,10を参照して、ハンド装置410の動作を説明する。図7は、コイルばね450が初期位置にある状態を示している。   Next, the operation of the hand device 410 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a state where the coil spring 450 is in the initial position.

コイルばね450が、図7における右から左への移動を停止した後に、軸線を中心として回転する可能性がある。その場合、コイルばね450の素線450aが駆動ローラ423に対して移動することとなり、素線450aと駆動ローラ423の先端部425の外周面とが離れるおそれがある。そして、素線450aと駆動ローラ423の先端部425の外周面とが離れた状態では、駆動ローラ423の回転トルクを素線450aへ伝達することができない。   There is a possibility that the coil spring 450 may rotate about the axis after stopping the movement from right to left in FIG. In this case, the wire 450a of the coil spring 450 moves relative to the drive roller 423, and there is a possibility that the wire 450a and the outer peripheral surface of the tip end portion 425 of the drive roller 423 are separated. And in the state which the strand 450a and the outer peripheral surface of the front-end | tip part 425 of the drive roller 423 have left | separated, the rotational torque of the drive roller 423 cannot be transmitted to the strand 450a.

この点、上記回り止め部454によって、素線450aと駆動ローラ423の外周面とが接した状態を維持しつつ、コイルばね450が初期位置よりも回転することが規制される。このため、コイルばね450の素線450aと駆動ローラ423の外周面とが離れることを抑制することができ、駆動ローラ423から素線450aへ回転トルクを安定して伝達することができる。   In this regard, the rotation preventing portion 454 restricts the coil spring 450 from rotating from the initial position while maintaining the state in which the element wire 450a and the outer peripheral surface of the driving roller 423 are in contact with each other. For this reason, it can suppress that the strand 450a of the coil spring 450 and the outer peripheral surface of the drive roller 423 can separate, and can transmit rotational torque from the drive roller 423 to the strand 450a stably.

モータ420の駆動軸422が回転させられると、駆動軸422に取り付けられた駆動ローラ423が、駆動軸422と一体回転させられる。ここで、上記ねじりばね446が生じさせる弾性力に基づいて、コイルばね450の素線450aの外周面が駆動ローラ423の先端部425の外周面に押し当てられている。このため、駆動ローラ423とコイルばね450の素線450aとの間に比較的大きな摩擦力が作用し、コイルばね450の素線450aが駆動ローラ423により順次送り出される。   When the drive shaft 422 of the motor 420 is rotated, the drive roller 423 attached to the drive shaft 422 is rotated integrally with the drive shaft 422. Here, based on the elastic force generated by the torsion spring 446, the outer peripheral surface of the wire 450 a of the coil spring 450 is pressed against the outer peripheral surface of the tip end portion 425 of the drive roller 423. Therefore, a relatively large frictional force acts between the drive roller 423 and the wire 450a of the coil spring 450, and the wire 450a of the coil spring 450 is sequentially sent out by the drive roller 423.

コイルばね450は、コイルの軸線を中心として回転可能、且つ軸線の方向へ往復動可能に支持されている。このため、コイルばね450の素線450aが順次送り出されることにより、コイルばね450は、コイルの軸線を中心として回転させられつつ、その軸線に沿って把持機構470と反対側へ移動させられる。このとき、駆動ローラ423(駆動軸422)の回転は、駆動ローラ423の先端部425の径とコイルの径とに応じた減速比で減速される。そして、コイルばね450が1回転すると、コイルばね450はコイルの1ピッチ分だけ軸線方向へ移動させられる。コイルばね450の移動量は、モータ420の回転ステップ数(回転量)によって制御される。   The coil spring 450 is supported so that it can rotate about the axis of the coil and can reciprocate in the direction of the axis. For this reason, when the wire 450a of the coil spring 450 is sequentially sent out, the coil spring 450 is rotated about the axis of the coil and moved to the opposite side of the gripping mechanism 470 along the axis. At this time, the rotation of the drive roller 423 (drive shaft 422) is decelerated at a reduction ratio according to the diameter of the tip end portion 425 of the drive roller 423 and the diameter of the coil. When the coil spring 450 rotates once, the coil spring 450 is moved in the axial direction by one pitch of the coil. The amount of movement of the coil spring 450 is controlled by the number of rotation steps (rotation amount) of the motor 420.

コイルばね450が把持機構470と反対側へ移動させられると、保持部451及びロッド440を介してコイルばね450に連結された作動部材441が、モータ420側へ移動させられる。このとき、作動部材441は、キー溝441a及びピン432によって回転が規制されているため、作動部材441及びロッド440に対して、コイルばね450及び保持部451が回転する。そして、作動部材441は、その軸線を中心とした回転が規制された状態で、図10に示すように把持機構470から離れる側へと移動させられる。その結果、把持機構470において、カム部材443A,443Bが、それぞれ支持ピン447を中心として回転させられ、作用ピン448を介して把持片444A,444Bが近接する方向へスライドさせられる。したがって、把持片444Aと把持片444Bとでワークが挟み込まれ、把持機構470によってワークが把持される。   When the coil spring 450 is moved to the side opposite to the gripping mechanism 470, the operation member 441 connected to the coil spring 450 via the holding portion 451 and the rod 440 is moved to the motor 420 side. At this time, since the rotation of the actuating member 441 is restricted by the key groove 441 a and the pin 432, the coil spring 450 and the holding portion 451 rotate with respect to the actuating member 441 and the rod 440. Then, the operation member 441 is moved to the side away from the gripping mechanism 470 as shown in FIG. 10 in a state where the rotation around the axis is restricted. As a result, in the gripping mechanism 470, the cam members 443A and 443B are rotated about the support pins 447, respectively, and the gripping pieces 444A and 444B are slid in the approaching direction via the action pins 448. Accordingly, the work is sandwiched between the gripping piece 444A and the gripping piece 444B, and the work is gripped by the gripping mechanism 470.

その後、ワークを開放する場合には、ワークの把持時と逆方向へモータ420を回転させる。これにより、コイルばね450の素線450aが、ワークの把持時と逆方向へ順次送り出される。このため、コイルばね450は、コイルの軸線を中心として回転させられつつ、その軸線に沿って把持機構470側へ移動させられる。その結果、図7に示すように、コイルばね450が初期位置まで移動させられる。   Thereafter, when the workpiece is released, the motor 420 is rotated in the direction opposite to that when the workpiece is gripped. Thereby, the strand 450a of the coil spring 450 is sequentially sent out in the reverse direction to the time of holding | grip of a workpiece | work. For this reason, the coil spring 450 is moved toward the gripping mechanism 470 along the axis while being rotated about the axis of the coil. As a result, as shown in FIG. 7, the coil spring 450 is moved to the initial position.

以上詳述した本実施形態は以下の利点を有する。ここでは、第1実施形態と異なる利点のみを述べる。   The embodiment described above has the following advantages. Here, only advantages different from the first embodiment will be described.

・コイルばね450に対して、コイルの軸線方向ではなく径方向にモータ420が配置されることとなり、ハンド装置410におけるコイルばね450の軸線方向の寸法を縮小することができる。このため、ハンド装置410が多関節ロボットの手首に取り付けられた場合に、ロボットの手首に作用するハンド装置410の重量による回転モーメントを減少させることができる。   The motor 420 is arranged in the radial direction rather than in the axial direction of the coil with respect to the coil spring 450, and the dimension in the axial direction of the coil spring 450 in the hand device 410 can be reduced. For this reason, when the hand device 410 is attached to the wrist of the articulated robot, the rotational moment due to the weight of the hand device 410 acting on the wrist of the robot can be reduced.

・ハンド装置410は、コイル及び駆動ローラ423の外周面に、互いに押し合う力を作用させる加力手段を備えるため、コイルと駆動ローラ423の外周面との間に作用する摩擦力を増大させることができる。したがって、コイルと駆動ローラ423の外周面との滑りを抑制することができ、駆動ローラ423の回転トルクをコイルばね450に効率的に伝達することができる。特に、加力手段は、ねじりばね446及び回り止めピン445を把持機構470に追加することで構成されている。このため、把持機構470の変更箇所を少なくすることができるとともに、第1実施形態と比較して、駆動ローラ423付近の構成を簡潔にすることができる。   -Since the hand device 410 includes a force applying unit that exerts a pressing force on the outer peripheral surface of the coil and the driving roller 423, the friction force acting between the coil and the outer peripheral surface of the driving roller 423 is increased. Can do. Therefore, slippage between the coil and the outer peripheral surface of the drive roller 423 can be suppressed, and the rotational torque of the drive roller 423 can be efficiently transmitted to the coil spring 450. In particular, the force applying means is configured by adding a torsion spring 446 and a detent pin 445 to the gripping mechanism 470. For this reason, the change location of the gripping mechanism 470 can be reduced, and the configuration in the vicinity of the drive roller 423 can be simplified as compared with the first embodiment.

・駆動ローラ423により順次送り出される螺旋状部として、コイルばね450を採用している。こうした構成によれば、安価なコイルばね450により螺旋状部を形成することができる。さらに、把持機構470によりワークを把持する際に、コイルばね450の弾性力がワークへ作用した状態を維持することができる。したがって、ワークを弾性的に把持することのできる構成を採用しつつ、コイルばね450を往復駆動する力を増大させることができる。   A coil spring 450 is employed as the spiral portion that is sequentially sent out by the drive roller 423. According to such a configuration, the spiral portion can be formed by the inexpensive coil spring 450. Furthermore, when the workpiece is gripped by the gripping mechanism 470, the state in which the elastic force of the coil spring 450 is applied to the workpiece can be maintained. Therefore, it is possible to increase the force for reciprocating the coil spring 450 while adopting a configuration capable of elastically gripping the workpiece.

なお、上記第2実施形態を、次のように変形して実施することもできる。第2実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。   In addition, the said 2nd Embodiment can also be deform | transformed and implemented as follows. About the same member as 2nd Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

図9の回り止め部454に代えて、図11に示すように、回り止めピン554を採用することもできる。すなわち、保持部451のフランジ部451aには、コイルばね450の軸線方向へコイルばね450の外周に沿って延びる回り止めピン554(第2規制部)が、コイルばね450と一体回転可能に設けられている。こうした構成によっても、回り止めピン554によって、コイルばね450の素線450aと駆動ローラ423の外周面とが接した状態を維持しつつ、コイルばね450が初期位置よりも回転することを規制することができる。   Instead of the anti-rotation portion 454 of FIG. 9, as shown in FIG. 11, an anti-rotation pin 554 can be employed. That is, the flange portion 451a of the holding portion 451 is provided with a detent pin 554 (second restricting portion) extending along the outer periphery of the coil spring 450 in the axial direction of the coil spring 450 so as to be able to rotate integrally with the coil spring 450. ing. Even in such a configuration, the rotation of the coil spring 450 from the initial position is restricted by the non-rotating pin 554 while maintaining the state where the element wire 450a of the coil spring 450 and the outer peripheral surface of the drive roller 423 are in contact with each other. Can do.

また、上記第1,第2実施形態に限定されず、例えば次のように実施することもできる。第1実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。   Moreover, it is not limited to the said 1st, 2nd embodiment, For example, it can also implement as follows. About the same member as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

・図1のコイルばね50,駆動ローラ23、又は図7のコイルばね450,駆動ローラ423に代えて、図12に示す螺旋状部材650,駆動歯車623を採用することもできる。すなわち、駆動歯車623(駆動部材)の外周面には、複数の歯623aが設けられており、螺旋状部651において駆動歯車623の外周面と接する部分には、駆動歯車623の歯623aと噛み合う複数の歯651aが設けられている。螺旋状部材650は、金属材料や樹脂等により形成することができる。   A helical member 650 and a drive gear 623 shown in FIG. 12 may be employed instead of the coil spring 50 and the drive roller 23 of FIG. 1 or the coil spring 450 and the drive roller 423 of FIG. That is, a plurality of teeth 623a are provided on the outer peripheral surface of the drive gear 623 (drive member), and the portion of the spiral portion 651 that contacts the outer peripheral surface of the drive gear 623 meshes with the teeth 623a of the drive gear 623. A plurality of teeth 651a are provided. The spiral member 650 can be formed of a metal material, resin, or the like.

上記構成によれば、駆動歯車623の外周面に設けられた歯623aが、螺旋状部651において駆動歯車623の外周面と接する部分に設けられた歯651aと噛み合っている。このため、駆動歯車623の回転トルクを、螺旋状部651に効率的に伝達することができる。その結果、螺旋状部材650(被駆動部材)に生じる回転トルクをより増大させることができ、螺旋状部材650を往復駆動する力をより増大させることができる。   According to the above configuration, the teeth 623a provided on the outer peripheral surface of the drive gear 623 mesh with the teeth 651a provided on the portion of the spiral portion 651 that contacts the outer peripheral surface of the drive gear 623. For this reason, the rotational torque of the drive gear 623 can be efficiently transmitted to the spiral portion 651. As a result, the rotational torque generated in the spiral member 650 (driven member) can be further increased, and the force for reciprocating the spiral member 650 can be further increased.

なお、コイルばね50,450において駆動歯車623の外周面と接する部分に、駆動歯車623の歯623aと噛み合う複数の歯651aを設けることもできる。その際に、コイルばね50,450の素線50a,450aの全周に、駆動歯車623の歯623aと噛み合う複数の歯を設けることもできる。   Note that a plurality of teeth 651 a that mesh with the teeth 623 a of the drive gear 623 can also be provided at portions of the coil springs 50 and 450 that are in contact with the outer peripheral surface of the drive gear 623. At this time, a plurality of teeth that mesh with the teeth 623 a of the drive gear 623 can be provided on the entire circumference of the strands 50 a and 450 a of the coil springs 50 and 450.

・上記第1,第2実施形態では、モータ20,420の駆動軸22,422の軸線を、コイルばね50,450の軸線に対して垂直にしたが、モータ20,420の駆動軸22,422の軸線を、コイルばね50,450の軸線に対して斜めにすることもできる。   In the first and second embodiments, the axes of the drive shafts 22 and 422 of the motors 20 and 420 are perpendicular to the axis of the coil springs 50 and 450. However, the drive shafts 22 and 422 of the motors 20 and 420 are used. Can be inclined with respect to the axis of the coil springs 50 and 450.

・ステッピングモータ20,420(同期電動機)に代えて、非同期の電動機を採用することもできる。   In place of the stepping motors 20 and 420 (synchronous motors), asynchronous motors may be employed.

10…ピストン装置(往復駆動装置)、11,411…ボディ、20,420…ステッピングモータ(モータ)、22…駆動軸、23,123,223,423…駆動ローラ(駆動部材)、30…シリンダ、40,140…ピストン(往復動部材)、50,450…コイルばね(被駆動部材)、50a,450a…素線(一重)、410…ハンド装置(往復駆動装置)、470…把持機構、623…駆動歯車(駆動部材)、650…螺旋状部材(被駆動部材)、651…螺旋状部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Piston apparatus (reciprocating drive apparatus), 11,411 ... Body, 20,420 ... Stepping motor (motor), 22 ... Drive shaft, 23, 123, 223, 423 ... Drive roller (drive member), 30 ... Cylinder, 40, 140 ... piston (reciprocating member), 50, 450 ... coil spring (driven member), 50a, 450a ... strand (single), 410 ... hand device (reciprocating driving device), 470 ... gripping mechanism, 623 ... Drive gear (drive member), 650 ... spiral member (driven member), 651 ... spiral portion.

Claims (10)

駆動軸を有するモータと、
前記駆動軸と同軸状の外周面を有して前記駆動軸と一体回転する駆動部材と、
前記駆動部材の外径よりも広い間隔の隙間を形成しつつ螺旋状に延びる螺旋状部を有し、前記螺旋状部の軸線を中心として回転可能且つ前記軸線の方向へ往復動可能に支持された被駆動部材と、
を備え、
前記螺旋状部の前記隙間に前記駆動部材が挿入され、前記駆動部材の前記外周面が前記螺旋状部に接していることを特徴とする往復駆動装置。
A motor having a drive shaft;
A drive member having an outer peripheral surface coaxial with the drive shaft and rotating integrally with the drive shaft;
It has a spiral portion that extends in a spiral manner while forming a gap having a larger interval than the outer diameter of the drive member, and is supported so as to be rotatable about the axis of the spiral portion and reciprocating in the direction of the axis. Driven members,
With
The reciprocating drive device, wherein the drive member is inserted into the gap of the spiral portion, and the outer peripheral surface of the drive member is in contact with the spiral portion.
前記螺旋状部及び前記駆動部材の前記外周面に、互いに押し合う力を作用させる加力手段を備える請求項1に記載の往復駆動装置。   2. The reciprocating drive device according to claim 1, further comprising a force applying unit that applies a pressing force to the outer peripheral surface of the spiral portion and the drive member. 前記加力手段は、前記螺旋状部の一重を挟んで前記駆動部材と反対側の前記螺旋状部の前記隙間に挿入された後方部と、前記螺旋状部の一重が前記駆動部材の前記外周面に押し当てられるように前記後方部に力を加える加力部とを備える請求項2に記載の往復駆動装置。   The force applying means includes a rear part inserted in the gap of the spiral part opposite to the drive member across a single part of the spiral part, and a single part of the spiral part is the outer periphery of the drive member. The reciprocating drive device according to claim 2, further comprising a force applying portion that applies a force to the rear portion so as to be pressed against a surface. 前記後方部は、前記螺旋状部に接する円筒状面を有しており、前記加力部によって前記円筒状面の軸線を中心として回転可能に支持されている請求項3に記載の往復駆動装置。   The reciprocating drive device according to claim 3, wherein the rear portion has a cylindrical surface in contact with the spiral portion, and is supported by the force application portion so as to be rotatable about an axis of the cylindrical surface. . 前記加力手段は、前記螺旋状部の一重が前記駆動部材の前記外周面に押し当てられるように、前記被駆動部材を付勢する付勢部を備え、前記付勢部は前記被駆動部材と一体回転可能に支持されている請求項2に記載の往復駆動装置。   The force applying means includes an urging portion that urges the driven member so that a single portion of the spiral portion is pressed against the outer peripheral surface of the driving member, and the urging portion is the driven member. The reciprocating drive device according to claim 2, wherein the reciprocating drive device is supported so as to be integrally rotatable. 前記被駆動部材に連結されるとともに、前記螺旋状部の前記軸線の方向へ往復動可能に支持された往復動部材と、
前記往復動部材が前記螺旋状部の前記軸線の方向へ、所定位置よりも移動することを規制する第1規制部と、
前記螺旋状部と前記駆動部材の前記外周面とが接した状態を維持しつつ、前記被駆動部材が所定回転量よりも回転することを規制する第2規制部と、
を備える請求項1〜5のいずれか1項に記載の往復駆動装置。
A reciprocating member connected to the driven member and supported so as to reciprocate in the direction of the axis of the spiral portion;
A first restricting portion for restricting the reciprocating member from moving in a direction of the axis of the spiral portion from a predetermined position;
A second restricting portion that restricts the driven member from rotating more than a predetermined amount of rotation while maintaining a state where the spiral portion and the outer peripheral surface of the driving member are in contact with each other;
The reciprocating drive device according to any one of claims 1 to 5.
前記第2規制部は、前記螺旋状部の前記軸線の方向へ前記螺旋状部に沿って延びるとともに、前記被駆動部材と一体回転可能に設けられており、
前記被駆動部材が前記所定回転量だけ回転した場合に、前記駆動部材と前記第2規制部とが当たるように、前記駆動部材及び前記第2規制部が配置されている請求項6に記載の往復駆動装置。
The second restricting portion extends along the spiral portion in the axial direction of the spiral portion, and is provided so as to be integrally rotatable with the driven member.
The drive member and the second restricting portion are arranged so that the drive member and the second restricting portion are in contact with each other when the driven member is rotated by the predetermined rotation amount. Reciprocating drive device.
前記駆動部材の前記外周面には、複数の歯が設けられており、
前記螺旋状部において前記駆動部材の前記外周面と接する部分には、前記駆動部材の前記歯と噛み合う複数の歯が設けられている請求項1〜7のいずれか1項に記載の往復駆動装置。
A plurality of teeth are provided on the outer peripheral surface of the drive member,
The reciprocating drive device according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of teeth that mesh with the teeth of the drive member are provided in a portion of the spiral portion that contacts the outer peripheral surface of the drive member. .
前記螺旋状部の前記軸線と前記駆動軸の軸線とが直交している請求項1〜8のいずれか1項に記載の往復駆動装置。   The reciprocating drive device according to any one of claims 1 to 8, wherein the axis of the spiral portion and the axis of the drive shaft are orthogonal to each other. 前記螺旋状部は、コイルばねにより形成されている請求項1〜9のいずれか1項に記載の往復駆動装置。   The reciprocating drive device according to claim 1, wherein the spiral portion is formed by a coil spring.
JP2011067440A 2011-03-25 2011-03-25 Reciprocating driving device Withdrawn JP2012202477A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011067440A JP2012202477A (en) 2011-03-25 2011-03-25 Reciprocating driving device
PCT/JP2012/055956 WO2012132817A1 (en) 2011-03-25 2012-03-08 Reciprocating and driving device
KR1020137000105A KR101245479B1 (en) 2011-03-25 2012-03-08 Reciprocating and driving device
CN2012800025332A CN103140700A (en) 2011-03-25 2012-03-08 Reciprocating and driving device
TW101110098A TW201243187A (en) 2011-03-25 2012-03-23 Reciprocating and driving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011067440A JP2012202477A (en) 2011-03-25 2011-03-25 Reciprocating driving device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012202477A true JP2012202477A (en) 2012-10-22

Family

ID=46930558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011067440A Withdrawn JP2012202477A (en) 2011-03-25 2011-03-25 Reciprocating driving device

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2012202477A (en)
KR (1) KR101245479B1 (en)
CN (1) CN103140700A (en)
TW (1) TW201243187A (en)
WO (1) WO2012132817A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201303178D0 (en) * 2013-02-22 2013-04-10 Uhing Joachim Gmbh & Co Kg Reversal mechanism for a rolling ring drive
CN105864381A (en) * 2016-06-29 2016-08-17 北京邮电大学 Improved spiral transmission gear with flexible shaft

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZW7888A1 (en) * 1987-06-15 1989-01-25 Dartnall Eng & Innovat A rotary/reciprocatory motion converter
JP3963981B2 (en) 1996-06-24 2007-08-22 美和ロック株式会社 Actuator
JP2004211725A (en) 2002-12-26 2004-07-29 Ckd Corp Actuator
CN2895888Y (en) * 2006-02-28 2007-05-02 周立 Stable silenced reciprocation drive mechanism
JP5411495B2 (en) * 2007-12-27 2014-02-12 武廣 大坪 Lead screw device
AT508241B1 (en) * 2009-05-05 2021-04-15 Engel Austria Gmbh DEVICE FOR CONVERTING A ROTATING MOTION INTO A LINEAR MOTION
CN101865266A (en) * 2010-05-26 2010-10-20 广州中国科学院工业技术研究院 Reciprocating mechanism and method for converting rotary motion into reciprocating motion

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012132817A1 (en) 2012-10-04
CN103140700A (en) 2013-06-05
TW201243187A (en) 2012-11-01
KR20130018977A (en) 2013-02-25
KR101245479B1 (en) 2013-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4465524B2 (en) Electric actuator
JP5562795B2 (en) Electric actuator
CN103946587B (en) Electric linear actuator
CN106321761B (en) Planetary roller screw transmission mechanism and actuator with same
WO2014034648A1 (en) Electric direct-acting actuator and electric disc brake device
JP2014080993A (en) Electric linear actuator
JP2013104525A5 (en)
JP2016142337A (en) Electric actuator
EP3104040A1 (en) Motion conversion device and clutch actuator
WO2012132817A1 (en) Reciprocating and driving device
TWI391584B (en) Actuator
US9523398B2 (en) Clutch device
US20230383822A1 (en) Helical drive mechanism and handle mechanism for wheelchair with helical drive
US8839935B2 (en) Transmission device
CN101062443A (en) Body-building device
WO2016017437A1 (en) Actuator for continuously variable transmission, and continuously variable transmission
JP2015040614A (en) Actuator
JP2020023968A5 (en)
JP6348306B2 (en) Electric actuator
JP2015165150A (en) Rotation transmission device
JP2015007462A (en) V-belt type continuously variable transmission
CN210461534U (en) One-way damper
JP6120439B2 (en) Telescopic actuator
WO2016078687A1 (en) Screw nut assembly
JP3105013U (en) Feed mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603