JP2014019547A - 進退作動装置用ガイド機構、噛合チェーン式進退作動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被作動部の撓みが減少するとともに進退方向へ精度よく被作動部をガイドする進退作動装置用ガイド機構を提供すること。
【解決手段】進退方向Ｓに対して側視Ｘ字状に互いに交差する第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２が、互いに対向する面にラックギア（１３１ａａ、１３２ａａ）を有する一対のスライド部材（１３１ａ、１３１ｂ）（１３２ａ、１３２ｂ）と、この間に配設されラックギアと噛み合うピニオンギア（１３１ｃ、１３２ｃ）とをそれぞれ有しているとともに、第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの一端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の一方（１３１ａ、１３２ｂ）が、ベース１２０と揺動自在に接続され、第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの他端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の他方（１３１ｂ、１３２ａ）が、被作動部１１０と揺動自在に接続されている進退作動装置用ガイド機構１３０。
【選択図】図４

Description

本発明は、各種製造分野の製造設備、運輸分野の移送設備、医療福祉分野の介護設備、芸術分野の舞台設備などに用いて被作動部を設置面に対して進退方向に移動させる進退作動装置に組み込まれるガイド機構およびこのガイド機構を備えた噛合チェーン式進退作動装置に関する。

従来、被作動部をベースに対して進退方向に進退移動させる進退作動装置の被作動部を進退方向にガイドする進退作動装置用ガイド機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような従来の進退作動装置のガイド機構として、例えば、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すような進退作動装置５００のガイド機構５３０がある。
ここで、図７（Ａ）は、従来技術の進退作動装置５００の被作動部５１０が進出した状態のガイド機構５３０を示す正面図であり、図７（Ｂ）は、従来技術の進退作動装置５００の被作動部５１０が退避した状態のガイド機構５３０を示す正面図である。
なお、理解を容易にするために、被作動部５１０へ動力を伝達する噛合チェーンユニットの図示を省略する。

従来の進退作動装置５００は、被作動部５１０と、ベース５２０と、図示しない噛合チェーンユニットと、ガイド機構５３０とを備えていた。
被作動部５１０は、図示しない噛合チェーンユニットによって、ベース５２０に対して進退方向Ｓへ移動してワークＷを進退方向Ｓへ移動させるように設けられていた。
また、ガイド機構５３０は、被作動部５１０を進退方向Ｓへガイドするように設けられていた。

具体的には、ガイド機構５３０は、図面の表裏方向に離間配置した一対の第１アーム５３１〜第４アーム５３４を有していた。
このうち、第１アーム５３１と第２アーム５３２とによりＸ字状に構成され、第１アーム５３１の中間部と第２アーム５３２の中間部とが互いに揺動自在に接続されていた。
同様に、第３アーム５３３と第４アーム５３４とによりＸ字状に構成され、第３アーム５３３の中間部と第４アーム５３４の中間部とが互いに揺動自在に接続されていた。

そして、第１アーム５３１の一端は、ベース５２０と揺動自在に接続され、第１アーム５３１の他端は、第３アーム５３３の一端と揺動自在に接続されていた。
また、第２アーム５３２の一端は、ベース５２０に設けられた第１スライド機構５２１と揺動自在に、かつ、第１アーム５３１の一端に対して接離する方向にスライド自在に接続され、第２アーム５３２の他端は、第４アーム５３４の一端と揺動自在に接続されていた。

第１アーム５３１と同様に、第３アーム５３３の他端は、被作動部５１０と揺動自在に接続されていた。
また、第２アーム５３２と同様に、第４アーム５３４の他端は、被作動部５１０に設けられた第２スライド機構５１１と揺動自在に、かつ、第３アーム５３３の他端に対して接離する方向にスライド自在に接続されていた。
つまり、ガイド機構５３０は、Ｘ字状が進退方向Ｓに複数連なっている所謂、多段パンタグラフ構造を有していた。

そして、図７（Ａ）に示す被作動部５１０が進出した状態から被作動部５１０が退避する際、第２アーム５３２の一端が第１アーム５３１の一端から離間する方向にスライドするとともに、第４アーム５３４の他端が第３アーム５３３の他端から離間する方向にスライドして第１アーム５３１〜第４アーム５３４が進退方向Ｓに徐々につぶれたＸ字状となり図７（Ｂ）に示す状態となる。

他方、図７（Ｂ）に示す被作動部５１０が退避した状態から被作動部５１０が進出する際、第２アーム５３２の一端が第１アーム５３１の一端へ接近する方向にスライドするとともに、第４アーム５３４の他端が第３アーム５３３の他端へ接近する方向にスライドして第１アーム５３１〜第４アーム５３４が進退方向Ｓに徐々につぶれていないＸ字状となり図７（Ａ）に示す状態となる。

特開２００９−１３７７号公報

しかしながら、上述した従来の進退作動装置５００のガイド機構５３０は、被作動部５１０における第４アーム５３４の他端との接続箇所が端部と中央側との間で移動して変化する構造であったため、所謂、片持ちになり端部側の荷重により被作動部５１０が大きく撓んでしまうという問題や、多段パンタグラフ構造でアームが揺動自在に接続された箇所が多い構造であったため、接続箇所の遊びが累積してガタが大きくなりその分進退方向Ｓへ精度よく被作動部５１０をガイドできないという問題や、ベース５２０および被作動部５１０がスライド機構（５１１、５２１）を有している構造であっため、スライド機構（５１１、５２１）を設けていた分ベース５２０および被作動部５１０の構造が複雑になるという問題や、ガイド機構５３０が多段パンタグラフ構造であったため、退避時では折りたたまれたアームの分だけ被作動部５１０がベース５２０に対して接近できないという問題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、被作動部の撓みが減少するとともに進退方向へ精度よく被作動部をガイドし、ベースおよび被作動部のスライド機構を不要にしてベースおよび被作動部の構造を簡素化し、退避時に従来の多段パンタグラフ構造と比べて被作動部がベースに接近する進退作動装置用ガイド機構を提供することである。

本請求項１に係る発明は、被作動部をベースに対して進退方向に進退移動させる進退作動装置の被作動部を進退方向にガイドする進退作動装置用ガイド機構において、前記進退方向に対して側視Ｘ字状に互いに交差しアーム伸縮方向に伸縮する第１伸縮アームおよび第２伸縮アームを備え、該第１伸縮アームおよび第２伸縮アームが、前記アーム伸縮方向に相対的にスライド自在で互いに対向する面にラックギアを有する一対のスライド部材と、該一対のスライド部材の間に配設してラックギアと噛み合うピニオンギアとをそれぞれ有しているとともに、前記第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの一端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の一方が、前記ベースと揺動自在に接続され、前記第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの他端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の他方が、前記被作動部と揺動自在に接続されていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された進退作動装置用ガイド機構の構成に加えて、前記第１伸縮アームのピニオンギアが、前記第２伸縮アームのピニオンギアと同じ径サイズに形成され同軸上で一体となって回転するように配設されているとともに、前記第２伸縮アームの一対のスライド部材のピニオンギアに対する配置関係が、前記第１伸縮アームのピニオンギアを中心として第１伸縮アームの一対のスライド部材を回転した配置関係と同じに設けられていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、一対の噛合チェーンと、該一対の噛合チェーンのチェーン長手方向一端側に取り付けた被作動部と、ベースに配設し一対の噛合チェーンのチェーン長手方向他端側を収納するチェーン収納部と、被作動部を進退方向にガイドするガイド機構とを備え、前記一対の噛合チェーンに駆動源の動力を伝達して被作動部をベースに対して進退方向に進退させる噛合チェーン式進退作動装置において、前記ガイド機構が、請求項１または請求項２に記載の進退作動装置用ガイド機構であることにより、前述した課題を解決するものである。

本発明の進退作動装置用ガイド機構は、被作動部をベースに対して進退方向に進退移動させる進退作動装置に取り付けられることにより、被作動部を進退方向にガイドすることができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

本請求項１に係る発明の進退作動装置用ガイド機構によれば、進退方向に対して側視Ｘ字状に互いに交差しアーム伸縮方向に伸縮する第１伸縮アームおよび第２伸縮アームを備え、この第１伸縮アームおよび第２伸縮アームが、アーム伸縮方向に相対的にスライド自在で互いに対向する面にラックギアを有する一対のスライド部材と、この一対のスライド部材の間に配設してラックギアと噛み合うピニオンギアとをそれぞれ有しているとともに、第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの一端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の一方が、ベースと揺動自在に接続され、第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの他端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の他方が、被作動部と揺動自在に接続されていることにより、被作動部との接続箇所が移動せず被作動部の両側端部で被作動部が保持されて所謂、両持ちになるため、従来の多段パンタグラフ構造と比べて被作動部の撓みを減少することができる。
さらに、従来の多段パンタグラフ構造と比べてアームの揺動自在に接続された箇所が少なくなりこの箇所のガタによる影響が小さくなるため、その分だけ進退方向へ精度よく被作動部をガイドできる。
また、第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの端部がベースおよび被作動部の所定箇所で揺動自在に接続される構造となり従来のパンタグラフ構造の場合にベースおよび被作動部に設けられていたスライド機構が不要になるため、その分ベースおよび被作動部の構造を簡素化できる。
さらに、退避時では、第１伸縮アームおよび第２伸縮アームが側視重なって限りなく「一」の文字に近いつぶれたＸ字状となるため、従来の多段パンタグラフ構造と比べて被作動部がベースに接近できる。

本請求項２に係る発明の進退作動装置用ガイド機構によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、第１伸縮アームのピニオンギアが、第２伸縮アームのピニオンギアと同じ径サイズに形成され同軸上で一体となって回転するように配設されているとともに、第２伸縮アームの一対のスライド部材のピニオンギアに対する配置関係が、第１伸縮アームのピニオンギアを中心として第１伸縮アームの一対のスライド部材を回転した配置関係と同じに設けられていることにより、第１伸縮アームのピニオンギアの回転と第２伸縮アームのピニオンギアの回転とが同期することに加えてピニオンギアが回転したときの第１伸縮アームの伸縮関係および第２伸縮アームの伸縮関係が同じとなり伸縮量も同じになるため、被作動部が進退移動の際に高精度で平行移動することができる。
さらに、被作動部の中心に対して偏って荷重が被作動部に作用した場合に第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの一方に対して縮ませるように力が作用するが他方に対して伸ばすように力が作用して両者の力が一体化したピニオンギアで相殺されて第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの長さが変わらないため、進退方向に対する被作動部の姿勢を安定させることができる。

本発明の噛合チェーン式進退作動装置は、一対の噛合チェーンと、この一対の噛合チェーンのチェーン長手方向一端側に取り付けた被作動部と、ベースに配設し一対の噛合チェーンのチェーン長手方向他端側を収納するチェーン収納部と、被作動部を進退方向にガイドするガイド機構とを備えていることにより、一対の噛合チェーンに駆動源の動力を伝達して被作動部をベースに対して進退方向に進退させることができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

本請求項３に係る発明の噛合チェーン式進退作動装置によれば、ガイド機構が、請求項１または請求項２に記載の進退作動装置用ガイド機構であることにより、噛合チェーン式進退作動装置において、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施例である噛合チェーン式進退作動装置の概略を示す斜視図。 噛合チェーン式進退作動装置に用いられる一対の噛合チェーンの分解斜視図および斜視図。 本発明の実施例であるガイド機構の第１伸縮アームを示す正面図および断面図。 本発明において被作動部が進出した状態のガイド機構を示す正面図。 図４の状態より被作動部が退避した状態のガイド機構を示す正面図。 図５の状態より被作動部が退避した状態のガイド機構を示す正面図。 従来技術の進退作動装置の被作動部が進出した状態および退避した状態のガイド機構を示す正面図。

本発明の進退作動装置用ガイド機構は、進退方向に対して側視Ｘ字状に互いに交差しアーム伸縮方向に伸縮する第１伸縮アームおよび第２伸縮アームを備え、この第１伸縮アームおよび第２伸縮アームが、アーム伸縮方向に相対的にスライド自在で互いに対向する面にラックギアを有する一対のスライド部材と、この一対のスライド部材の間に配設してラックギアと噛み合うピニオンギアとをそれぞれ有しているとともに、第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの一端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の一方が、ベースと揺動自在に接続され、第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの他端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の他方が、被作動部と揺動自在に接続されていることにより、被作動部の撓みが減少するとともに進退方向へ精度よく被作動部をガイドし、ベースおよび被作動部のスライド機構を不要にしてベースおよび被作動部の構造を簡素化し、退避時に従来の多段パンタグラフ構造と比べて被作動部がベースに接近するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

例えば、被作動部を進退方向へ移動させる動力の伝達は、噛合チェーンで行う構造でもよいし、それ以外の構造でもよい。

また、本発明の噛合チェーン式進退作動装置は、一対の噛合チェーンと、この一対の噛合チェーンのチェーン長手方向一端側に取り付けた被作動部と、ベースに配設し一対の噛合チェーンのチェーン長手方向他端側を収納するチェーン収納部と、被作動部を進退方向にガイドする上述のガイド機構とを備えていることにより、被作動部の撓みが減少するとともに進退方向へ精度よく被作動部をガイドし、ベースおよび被作動部のスライド機構を不要にしてベースおよび被作動部の構造を簡素化し、退避時に従来の多段パンタグラフ構造と比べて被作動部がベースに接近するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

例えば、駆動源として駆動モータを用いてもよいし、人が回転式ハンドルを回すように構成し、その回した力を駆動源としてもよい。

以下に、本発明の実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００およびこの噛合チェーン式進退作動装置１００のガイド機構１３０について、図１乃至図６に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００の概略を示す斜視図であり、図２（Ａ）は、本発明の実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００の一対の噛合チェーン１４０の一部の分解斜視図であり、図２（Ｂ）は、本発明の実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００の一対の噛合チェーン１４０の斜視図であり、図３（Ａ）は、本発明の実施例であるガイド機構１３０の第１伸縮アーム１３１を示す正面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の符号３Ｂ−３Ｂで視た断面図であり、図４は、本発明において被作動部１１０が進出した状態のガイド機構１３０を示す正面図であり、図５は、図４の状態より被作動部１１０が退避した状態のガイド機構１３０を示す正面図であり、図６（Ａ）は、図５の状態より被作動部１１０がさらに退避した状態のガイド機構１３０を示す正面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の状態より被作動部１１０がさらに退避した状態のガイド機構１３０を示す正面図である。

なお、発明の理解を容易にするために、図３（Ｂ）では、第１伸縮アーム１３１に加えて第２伸縮アーム１３２を仮想線で示し、図４乃至図６では、一対の噛合チェーン１４０、チェーン収納部１５０、減速ユニット１６０などのガイド機構１３０以外の構成の図示を省略する。
また、第２伸縮アーム１３２の構造は、第１伸縮アーム１３１の構造と同じであるため、第２伸縮アーム１３２の詳しい説明は省略する。

本発明の実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００は、図１に示すように、一対の噛合チェーン１４０と、この一対の噛合チェーン１４０チェーン長手方向一端側に取り付けた被作動部１１０と、ベース１２０に配設し一対の噛合チェーン１４０のチェーン長手方向他端側を収納するチェーン収納部１５０と、被作動部１１０を進退方向Ｓにガイドするガイド機構１３０と、駆動源としての駆動モータ１６１および減速機構１６２からなる減速ユニット１６０とを備えている。

そして、一対の噛合チェーン１４０に駆動モータ１６１の動力を伝達して、被作動部１１０をベース１２０に対して進退方向Ｓに進退させるように構成されている。
これにより、例えば、進退方向Ｓが鉛直方向である場合は、被作動部１１０に載置したワークＷを進退方向Ｓへ移動させることができ、進退方向Ｓが水平方向である場合は、被作動部１１０と当接するワークＷを進退方向進出側へ移動させることができる。

ここで、噛合チェーン式進退作動装置１００に使用される一対の噛合チェーン１４０について説明する。
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、一対の噛合チェーン１４０は、一方の噛合チェーン１４０Ａと他方の噛合チェーン１４０Ｂとから構成されている。
一対のうちの一つ（一方）の噛合チェーン１４０Ａは、一例として、内歯プレート１４１と、外歯プレート１４２と、ブシュ１４３と、連結ピン１４４と、ローラ１４５とから構成されている。

このうち、内歯プレート１４１は、チェーン幅方向Ｔに一対で離間配置され、チェーン長手方向前後に配設されたブシュ孔を有している。
また、外歯プレート１４２は、一対の内歯プレート１４１の外側に一対配置され、チェーン長手方向前後に配設されたピン孔を有している。

そして、ローラ１４５に回動自在に挿通されたブシュ１４３の両端が一対の内歯プレート１４１のブシュ孔に圧入されるとともに、連結ピン１４４をブシュ１４３に回動自在に挿通してこの連結ピン１４４が一対の外歯プレート１４２のピン孔に圧入されることにより、内歯プレート１４１と外歯プレート１４２とがチェーン長手方向に連結されている。
なお、本実施例では、一対の内歯プレート１４１と一対の外歯プレート１４２とからなるユニットがチェーン幅方向Ｔで３列構成されているが、３列より少なくてもよいし多くてもよいのは言うまでもない。

減速ユニット１６０の駆動モータ１６１が、例えば、正転駆動すると、駆動モータ１６１の動力が、図示しない駆動スプロケットと介して、２つのチェーン収納部１５０に収納された一対の噛合チェーン１４０の噛み外れた噛み外れ部分１４０Ｈをそれぞれ引き出して一対の噛合チェーン１４０の噛み合い部分１４０Ｇ側であるチェーン長手方向一端側（進退方向進出側）へ移動させる。

そして、噛み外れ部分１４０Ｈが動力を受けて移動しながら図示しない二本のガイド溝の合流によって順次互いに噛み合って一体化し、一体化した噛み合い部分１４０Ｇが進退方向進出側へ移動する。
他方、駆動モータ１６１が逆転駆動すると、一対の噛合チェーン１４０の噛み合い部分１４０Ｇが動力を受けて進退方向退避側へ移動しながら図示しない一本のガイド溝の分岐によって互いに噛み外れ、噛み外れた噛み外れ部分１４０Ｈがチェーン長手方向他端側（進退方向退避側）へ移動して２つチェーン収納部１５０にそれぞれ収納されるように構成されている。

続いて、本発明のガイド機構１３０について説明する。
本発明の実施例であるガイド機構１３０は、図１、図３乃至図６に示すように、被作動部１１０をベース１２０に対して進退方向Ｓに進退移動させる噛合チェーン式進退作動装置１００の被作動部１１０を進退方向Ｓにガイドするように構成されている。
さらに、ガイド機構１３０は、進退方向Ｓに対して側視Ｘ字状に互いに交差しアーム伸縮方向Ｒに伸縮する第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２を備えている。

そして、この第１伸縮アーム１３１が、アーム伸縮方向Ｒに相対的にスライド自在な一対のスライド部材としての第１スライド部材１３１ａおよび第２スライド部材１３１ｂと、第１スライド部材１３１ａにおける第２スライド部材１３１ｂと対向する面に配設されたラックギアとしての第１ラックギア１３１ａａと、第２スライド部材１３１ｂにおける第１スライド部材１３１ａと対向する面に配設されたラックギアとしての第２ラックギア１３１ｂａと、第１スライド部材１３１ａと第２スライド部材１３１ｂとの間に配設され第１ラックギア１３１ａａおよび第２ラックギア１３１ｂａと噛み合うピニオンギアとしての第１ピニオンギア１３１ｃとを有している。

同様に、第２伸縮アーム１３２が、アーム伸縮方向Ｒに相対的にスライド自在な一対のスライド部材としての第３スライド部材１３２ａおよび第４スライド部材１３２ｂと、第３スライド部材１３２ａにおける第４スライド部材１３２ｂと対向する面に配設されたラックギアとしての第３ラックギア１３２ａａと、第４スライド部材１３２ｂにおける第３スライド部材１３２ａと対向する面に配設されたラックギアとしての第４ラックギア１３２ｂａと、第３スライド部材１３２ａと第４スライド部材１３２ｂとの間に配設され第３ラックギア１３２ａａおよび第４ラックギア１３２ｂａと噛み合うピニオンギアとしての第２ピニオンギア１３２ｃとを有している。

また、第１伸縮アーム１３１の一端側を構成する一対のスライド部材の一方である第１スライド部材１３１ａが、ベース１２０と揺動自在に接続され、第１伸縮アーム１３１の他端側を構成する一対のスライド部材の他方である第２スライド部材１３１ｂが、被作動部１１０と揺動自在に接続されている。
同様に、第２伸縮アーム１３２の一端側を構成する一対のスライド部材の一方である第４スライド部材１３２ｂが、ベース１２０と揺動自在に接続され、第２伸縮アーム１３２の他端側を構成する一対のスライド部材の他方である第３スライド部材１３２ａが、被作動部１１０と揺動自在に接続されている。

これにより、被作動部１１０との接続箇所が移動せず被作動部１１０の両側端部で被作動部１１０が保持されて所謂、両持ちになる。
さらに、従来の多段パンタグラフ構造（図７（Ａ）および図７（Ｂ）参照）と比べてアームの揺動自在に接続された箇所が少なくなりこの箇所のガタによる影響が小さくなる。
また、第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２の端部がベース１２０および被作動部１１０の所定箇所で揺動自在に接続される構造となり従来のパンタグラフ構造（図７（Ａ）および図７（Ｂ）参照）の場合にベース５２０および被作動部５１０に設けられていたスライド機構（５１１、５２１）が不要になる。
さらに、退避時では、第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２が進退方向Ｓに対して側視して重なって限りなく「一」の文字に近いつぶれたＸ字状となる。

具体的には、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、第１伸縮アーム１３１の第１スライド部材１３１ａは、アーム伸縮方向Ｒに延設された第１レール部１３１ａｂと、第１レール係合部１３１ａｃとを有している。
同様に、第１伸縮アーム１３１の第２スライド部材１３１ｂは、アーム伸縮方向Ｒに延設された第２レール部１３１ｂｂと、第２レール係合部１３１ｂｃとを有している。
そして、第２スライド部材１３１ｂの第２レール係合部１３１ｂｃが、第１スライド部材１３１ａの第１レール部１３１ａｂとスライド自在に係合しているとともに、第１スライド部材１３１ａの第１レール係合部１３１ａｃが、第２スライド部材１３１ｂの第２レール部１３１ｂｂとスライド自在に係合している。

例えば、第１レール部１３１ａｂおよび第２レール部１３１ｂｂのアーム伸縮方向Ｒから視た断面形状をＴ字形状などに形成し第１レール係合部１３１ａｃおよび第２レール係合部１３１ｂｃのアーム伸縮方向Ｒから視た断面形状をレールの断面Ｔ字形状の周囲に回り込む形状などに形成して、第１レール係合部１３１ａｃが第２レール部１３１ｂｂと係合し第２レール係合部１３１ｂｃが第１レール部１３１ａｂと係合することにより、第１スライド部材１３１ａと第２スライド部材１３１ｂとが互いに離れる方向への移動を規制しながらアーム伸縮方向Ｒへスライド自在となる。

また、本実施例では、第１伸縮アーム１３１の第１ピニオンギア１３１ｃが、第２伸縮アーム１３２の第２ピニオンギア１３２ｃと同じ径サイズに形成され同軸上の軸１３３で一体となって回転するように配設されている。
さらに、第２伸縮アーム１３２の第３スライド部材１３２ａおよび第４スライド部材１３２ｂの第２ピニオンギア１３２ｃに対する配置関係が、第１伸縮アーム１３１の第１ピニオンギア１３１ｃを中心として第１伸縮アーム１３１の第１スライド部材１３１ａおよび第２スライド部材１３１ｂを回転した配置関係と同じに設けられている。

つまり、図４では、第２伸縮アーム１３２の第３スライド部材１３２ａおよび第４スライド部材１３２ｂの第２ピニオンギア１３２ｃ（図３（Ｂ）参照）に対する配置関係が、進退方向Ｓを軸１３３に第１伸縮アーム１３１の第１スライド部材１３１ａおよび第２スライド部材１３１ｂを反転させた配置関係ではなく、第１ピニオンギア１３１ｃを中心に図４における時計方向へ約１００度または反時計方向へ約８０度回転させた配置関係と同じに設けられている。

これにより、第１伸縮アーム１３１の第１ピニオンギア１３１ｃの回転と第２伸縮アーム１３２の第２ピニオンギア１３２ｃの回転とが同期することに加えて第１ピニオンギア１３１ｃおよび第２ピニオンギア１３２ｃが回転したときの第１伸縮アーム１３１の伸縮関係および第２伸縮アーム１３２の伸縮関係が同じとなり伸縮量も同じになる。
さらに、例えば、ワークＷの自重により被作動部１１０の中心に対して偏って荷重が被作動部１１０に作用した場合に第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２の一方に対して縮ませるように力が作用するが他方に対して伸ばすように力が作用して両者の力が一体化した第１ピニオンギア１３１ｃおよび第２ピニオンギア１３２ｃで相殺されて第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２の長さが変わらない。

続いて、ガイド機構１３０の動作について説明する。
図４に示すように、被作動部１１０が進退方向Ｓで進出した状態から前述したように駆動モータ１６１が逆転駆動して一対の噛合チェーン１４０が進退方向退避側へ移動すると、図５に示すように、被作動部１１０が進退方向退避側へ移動する。
この際、一体化した第１ピニオンギア１３１ｃおよび第２ピニオンギア１３２ｃは、図５における時計方向に回転して、第１伸縮アーム１３１の縮む側に第１スライド部材１３１ａと第２スライド部材１３１ｂとが相対的にスライドするとともに、第２伸縮アーム１３２の縮む側に第３スライド部材１３２ａと第４スライド部材１３２ｂとが相対的にスライドする。
そして、第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２が同じ速さで同じ量だけ縮んで、徐々に進退方向ＳにつぶれたＸ字状となる。

図５に示す状態からさらに駆動モータ１６１が逆転駆動すると、図６（Ａ）に示すように、被作動部１１０が進退方向退避側へさらに移動する。
この際、一体化した第１ピニオンギア１３１ｃおよび第２ピニオンギア１３２ｃは、図６（Ａ）における時計方向に回転して、第１伸縮アーム１３１の縮む側に第１スライド部材１３１ａと第２スライド部材１３１ｂとが相対的にさらにスライドするとともに、第２伸縮アーム１３２の縮む側に第３スライド部材１３２ａと第４スライド部材１３２ｂとがさらに相対的にスライドする。
そして、第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２が同じ速さで同じ量だけさらに縮んで、徐々に進退方向ＳにさらにつぶれたＸ字状となる。

なお、必要に応じて、被作動部１１０を図６（Ａ）に示す位置で停止させてもよいが、被作動部１１０が減速ユニット１６０やチェーン収納部１５０と接触しない配置であれば、駆動モータ１６１をさらに逆転駆動させて図６（Ｂ）に示す位置まで被作動部１１０を移動させてもよい。
図６（Ｂ）に示すように、退避時では、第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２が進退方向Ｓに対して側視して重なって限りなく「一」の文字に近いつぶれたＸ字状となり、従来の多段パンタグラフ構造（図７（Ｂ）参照）と比べて被作動部１１０がベース１２０に接近できる。

また、図６（Ｂ）に示す状態から前述したように駆動モータ１６１が正転駆動して一対の噛合チェーン１４０が進退方向進出側へ移動すると、被作動部１１０が進退方向進出側へ移動する。
この際、一体化した第１ピニオンギア１３１ｃおよび第２ピニオンギア１３２ｃは、図６（Ｂ）における反時計方向に回転して、第１伸縮アーム１３１の伸びる側に第１スライド部材１３１ａと第２スライド部材１３１ｂとが相対的にスライドするとともに、第２伸縮アーム１３２の伸びる側に第３スライド部材１３２ａと第４スライド部材１３２ｂとが相対的にスライドする。
そして、第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２が同じ速さで同じ量だけ伸びて、図６（Ａ）、図５、図４の順で徐々に進退方向ＳにつぶれていないＸ字状となる。

このようにして得られた本発明の実施例であるガイド機構１３０は、進退方向Ｓに対して側視Ｘ字状に互いに交差しアーム伸縮方向Ｒに伸縮する第１伸縮アーム１３１および第２伸縮アーム１３２を備え、この第１伸縮アーム１３１が、アーム伸縮方向Ｒに相対的にスライド自在で互いに対向する面にラックギアである第１ラックギア１３１ａａおよび第２ラックギア１３１ｂａを有する一対のスライド部材である第１スライド部材１３１ａおよび第２スライド部材１３１ｂと、この第１スライド部材１３１ａと第２スライド部材１３１ｂとの間に配設して第１ラックギア１３１ａａおよび第２ラックギア１３１ｂａと噛み合うピニオンギアである第１ピニオンギア１３１ｃとを有し、第２伸縮アーム１３２が、アーム伸縮方向Ｒに相対的にスライド自在で互いに対向する面にラックギアである第３ラックギア１３２ａａおよび第４ラックギア１３２ｂａを有する一対のスライド部材である第３スライド部材１３２ａおよび第４スライド部材１３２ｂと、この第３スライド部材１３２ａと第４スライド部材１３２ｂとの間に配設され第３ラックギア１３２ａａおよび第４ラックギア１３２ｂａと噛み合うピニオンギアである第２ピニオンギア１３２ｃとを有しているとともに、第１伸縮アーム１３１の一端側を構成する一対のスライド部材の一方である第１スライド部材１３１ａが、ベース１２０と揺動自在に接続され、第１伸縮アーム１３１の他端側を構成する一対のスライド部材の他方である第２スライド部材１３１ｂが、被作動部１１０と揺動自在に接続され、第２伸縮アーム１３２の一端側を構成する一対のスライド部材の一方である第４スライド部材１３２ｂが、ベース１２０と揺動自在に接続され、第２伸縮アーム１３２の他端側を構成する一対のスライド部材の他方である第３スライド部材１３２ａが、被作動部１１０と揺動自在に接続されていることにより、従来の多段パンタグラフ構造（図７（Ａ）および図７（Ｂ）参照）と比べて被作動部１１０の撓みを減少することができるとともに、従来の多段パンタグラフ構造（図７（Ａ）および図７（Ｂ）参照）と比べてアームの揺動自在に接続された箇所が少なくなりこの箇所のガタによる影響が小さくなった分だけ進退方向Ｓへ精度よく被作動部１１０をガイドでき、従来のパンタグラフ構造（図７（Ａ）および図７（Ｂ）参照）の場合にベース５２０および被作動部５１０に設けられていたスライド機構（５１１、５２１）が必要でなくなった分ベース１２０および被作動部１１０の構造を簡素化でき、退避時では従来の多段パンタグラフ構造（図７（Ｂ）参照）と比べて被作動部１１０がベース１２０に接近できる（図６（Ｂ）参照）。

さらに、第１伸縮アーム１３１の第１ピニオンギア１３１ｃが、第２伸縮アーム１３２の第２ピニオンギア１３２ｃと同じ径サイズに形成され同軸上の軸１３３で一体となって回転するように配設されているとともに、第２伸縮アーム１３２の第３スライド部材１３２ａおよび第４スライド部材１３２ｂの第２ピニオンギア１３２ｃに対する配置関係が、第１伸縮アーム１３１の第１ピニオンギア１３１ｃを中心として第１伸縮アーム１３１の第１スライド部材１３１ａおよび第２スライド部材１３１ｂを回転した配置関係と同じに設けられていることにより、被作動部１１０が進退移動の際に高精度で平行移動することができるとともに進退方向Ｓに対する被作動部１１０の姿勢を安定させることができる。

また、本発明の実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００は、ガイド機構１３０が、上述した構成であることにより、噛合チェーン式進退作動装置１００において上述した効果と同様の効果を得ることができるなど、その効果は甚大である。

１００ ・・・ 噛合チェーン式進退作動装置
１１０ ・・・ 被作動部
１２０ ・・・ ベース
１３０ ・・・ ガイド機構
１３１ ・・・ 第１伸縮アーム
１３１ａ ・・・ 第１スライド部材
１３１ａａ・・・ 第１ラックギア
１３１ａｂ・・・ 第１レール部
１３１ａｃ・・・ 第１レール係合部
１３１ｂ ・・・ 第２スライド部材
１３１ｂａ・・・ 第２ラックギア
１３１ｂｂ・・・ 第２レール部
１３１ｂｃ・・・ 第２レール係合部
１３１ｃ ・・・ 第１ピニオンギア
１３２ ・・・ 第２伸縮アーム
１３２ａ ・・・ 第３スライド部材
１３２ａａ・・・ 第３ラックギア
１３２ｂ ・・・ 第４スライド部材
１３２ｂａ・・・ 第４ラックギア
１３２ｃ ・・・ 第２ピニオンギア
１３３ ・・・ 軸
１４０ ・・・ 一対の噛合チェーン
１４０Ａ ・・・ 一方の噛合チェーン
１４０Ｂ ・・・ 他方の噛合チェーン
１４０Ｇ ・・・ 噛み合い部分
１４０Ｈ ・・・ 噛み外れ部分
１４１ ・・・ 内歯プレート
１４２ ・・・ 外歯プレート
１４３ ・・・ ブシュ
１４４ ・・・ 連結ピン
１４５ ・・・ ローラ
１５０ ・・・ チェーン収納部
１６０ ・・・ 減速ユニット
１６１ ・・・ 駆動モータ
１６２ ・・・ 減速機構
５００ ・・・ （従来技術の）進退作動装置
５１０ ・・・ 被作動部
５１１ ・・・ 第２スライド機構
５２０ ・・・ ベース
５２１ ・・・ 第１スライド機構
５３０ ・・・ ガイド機構
５３１ ・・・ 第１アーム
５３２ ・・・ 第２アーム
５３３ ・・・ 第３アーム
５３４ ・・・ 第４アーム
Ｒ ・・・ アーム伸縮方向
Ｓ ・・・ 進退方向
Ｔ ・・・ チェーン幅方向
Ｗ ・・・ ワーク

Claims (3)

1. 被作動部をベースに対して進退方向に進退移動させる進退作動装置の被作動部を進退方向にガイドする進退作動装置用ガイド機構において、
   前記進退方向に対して側視Ｘ字状に互いに交差しアーム伸縮方向に伸縮する第１伸縮アームおよび第２伸縮アームを備え、
   該第１伸縮アームおよび第２伸縮アームが、前記アーム伸縮方向に相対的にスライド自在で互いに対向する面にラックギアを有する一対のスライド部材と、該一対のスライド部材の間に配設してラックギアと噛み合うピニオンギアとをそれぞれ有しているとともに、
   前記第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの一端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の一方が、前記ベースと揺動自在に接続され、前記第１伸縮アームおよび第２伸縮アームの他端側をそれぞれ構成する一対のスライド部材の他方が、前記被作動部と揺動自在に接続されていることを特徴とする進退作動装置用ガイド機構。
2. 前記第１伸縮アームのピニオンギアが、前記第２伸縮アームのピニオンギアと同じ径サイズに形成され同軸上で一体となって回転するように配設されているとともに、
   前記第２伸縮アームの一対のスライド部材のピニオンギアに対する配置関係が、前記第１伸縮アームのピニオンギアを中心として第１伸縮アームの一対のスライド部材を回転した配置関係と同じに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の進退作動装置用ガイド機構。
3. 一対の噛合チェーンと、該一対の噛合チェーンのチェーン長手方向一端側に取り付けた被作動部と、ベースに配設し一対の噛合チェーンのチェーン長手方向他端側を収納するチェーン収納部と、被作動部を進退方向にガイドするガイド機構とを備え、前記一対の噛合チェーンに駆動源の動力を伝達して被作動部をベースに対して進退方向に進退させる噛合チェーン式進退作動装置において、
   前記ガイド機構が、請求項１または請求項２に記載の進退作動装置用ガイド機構であることを特徴とする噛合チェーン式進退作動装置。

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