JP2015140914A - belt actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力の伝達にフェースギヤを用いることにより省スペース化を図ることができるベルトアクチュエータに関する。 The present invention relates to a belt actuator that can save space by using a face gear for power transmission.
従来、この種のベルトアクチュエータとしては、長手方向に延びる長尺の基台と、この基台に運動案内装置を介して長手方向に移動可能に取り付けられた複数のテーブルと、このテーブルを移動させるベルトと、基台に取り付けられるとともに、ベルトを巻回する一対の回転部材(プーリ)と、ベルトを駆動させる駆動部材とを備えるベルトアクチュエータが知られている。このようなベルトアクチュエータにおいて、回転部材を(プーリ)をモータにて駆動する場合、テーブルの移動方向である運転案内装置に対してモータは、直角に取り付けられている。つまり、運転案内装置の長手方向に対してモータが突出してしまう構造になっていたため、ベルトアクチュエータを装置に取り付ける際、モータ部がデッドスペースとなってしまい、取付方向が制限されてしまうという問題点があった。 Conventionally, as this type of belt actuator, a long base extending in the longitudinal direction, a plurality of tables attached to the base via a motion guide device so as to be movable in the longitudinal direction, and the table are moved. A belt actuator is known that includes a belt, a pair of rotating members (pulleys) wound around the belt, and a drive member that drives the belt. In such a belt actuator, when the rotating member (pulley) is driven by a motor, the motor is attached at a right angle to the driving guide device which is the moving direction of the table. In other words, since the motor protrudes in the longitudinal direction of the driving guide device, when the belt actuator is attached to the device, the motor part becomes a dead space and the attachment direction is limited. was there.
この問題を解決する構造として、例えば、特許文献1に示すようなものが知られている。
特許文献1に記載のベルトアクチュエータは、第1傘歯歯車と、前記第1傘歯歯車の軸部に連結され、ベルトを支持する回転部材(プーリ)と前記第1傘歯歯車のギヤ歯に噛合する第2傘歯歯車を軸支する出力軸を有するとから構成される。第2傘歯歯車が連結されたモータの出力軸と、第1傘歯歯車を保持する回転部材(プーリ)の回転軸とを直交もしくは斜交させて噛合させている。したがって、モータを運転案内装置の長手方向より突出させることなく配置することが可能になる。
As a structure for solving this problem, for example, a structure shown in
The belt actuator described in
しかしながら、このような従来のベルトアクチュエータでは、モータ軸に傘歯歯車を結合するため、省スペース化しにくい部品が多い。また、減速比を機構部の分解をしないで変更することができないという問題があった。 However, in such a conventional belt actuator, since the bevel gear is coupled to the motor shaft, there are many parts that are difficult to save space. Further, there has been a problem that the reduction ratio cannot be changed without disassembling the mechanism portion.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、従来の傘歯歯車をフェースギヤに変え、フェースギヤの特徴を生かし、上記の問題点を解決することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and aims to solve the above problems by changing the conventional bevel gear to a face gear and utilizing the characteristics of the face gear. .
本発明は、上記課題を解決するため、一対のプーリ相互間にベルトを掛け渡し、一方のプーリに駆動源から回転動力を伝達して駆動するベルトアクチュエータにおいて、前記駆動源から動力を伝達されるプーリの支持シャフトにフェースギヤを設け、このフェースギヤに前記駆動源の出力軸に設けられたギヤを噛合させたことにある。
また、本発明は、前記支持シャフトに、径の異なる複数のフェースギヤを同心状に配設するとともに、これら各フェースギヤを軸方向に移動可能に装着し、前記出力軸のギヤに噛合させるフェースギヤを選択することでギヤ比を選択可能に構成したことにある。
さらに、本発明は、前記フェースギヤの支持シャフトに直交するように前記駆動源の出力軸を設けたことにある。
またさらに、本発明は、前記ベルトの長手方向に駆動源を設けたことにある。
また、本発明は、前記ベルトに移動体を組み付けるガイドブロックを装着したことにある。
In order to solve the above problems, the present invention provides a belt actuator that drives a belt between a pair of pulleys by transmitting a rotational power from a drive source to one pulley, and the power is transmitted from the drive source. A face gear is provided on the support shaft of the pulley, and a gear provided on the output shaft of the drive source is engaged with the face gear.
In the present invention, a plurality of face gears having different diameters are concentrically disposed on the support shaft, and the face gears are mounted so as to be movable in the axial direction and meshed with the gears of the output shaft. The gear ratio can be selected by selecting a gear.
Furthermore, the present invention lies in that the output shaft of the drive source is provided so as to be orthogonal to the support shaft of the face gear.
Furthermore, the present invention lies in that a drive source is provided in the longitudinal direction of the belt.
Further, the present invention resides in that a guide block for assembling a moving body is mounted on the belt.
本発明によれば、フェースギヤを用いたことにより、従来のものより省スペース化できるとともに、部品点数を削減することができる。
また、支持シャフトに、径の異なる複数のフェースギヤを同心状に配設するとともに、これら各フェースギヤを軸方向に移動可能に装着し、駆動源の出力軸のギヤに噛合させるフェースギヤを選択することでギヤ比を選択可能に構成したので、部品の変更や分解がなく、必要に応じてギヤ比を変えることができる。
さらに、フェースギヤの支持シャフトに直交するように駆動源の出力軸を設けたので、省スペース化を図ることができる。
According to the present invention, by using the face gear, it is possible to save space as compared with the conventional one and to reduce the number of parts.
Also, a plurality of face gears with different diameters are concentrically arranged on the support shaft, and each face gear is mounted so as to be movable in the axial direction, and a face gear to be engaged with the gear of the output shaft of the drive source is selected. By doing so, the gear ratio can be selected, so there is no change or disassembly of parts, and the gear ratio can be changed as necessary.
Further, since the output shaft of the drive source is provided so as to be orthogonal to the support shaft of the face gear, space saving can be achieved.
以下、本発明の一実施の形態を、図1ないし図3に示す図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings shown in FIGS.
図1ないし図3において、ベルトアクチュエータ1は、第1のプーリ21を内蔵した第1のプーリーケース31と、第2のプーリ22を内蔵した第2のプーリーケース32と、第1のプーリ21と第2のプーリ22間に架け渡された無端状のベルト4と、このベルト4によって操作されるテーブルブロック5と、前記第1のプーリーケース31と第2のプーリーケース32との間に配置され、ベルト4およびテーブルブロック5を内蔵したハウジング6と、前記第1のプーリーケース31の外側に、前記ベルト4の長手方向に沿って配置され、前記第1のプーリ21を駆動する駆動源7とで構成されている。
1 to 3, the
前記第1のプーリーケース31には、ケース内の中空部3aの上下に内蔵された一対の軸受け81を介して両端部を回転自在に支持されたプーリーシャフト91が鉛直方向に設けられており、このプーリーシャフト91に前記第1のプーリ21が軸線上を支持されて装着されている。前記上下の軸受け81は、外側を軸受け止め輪8aによって中空部3a内に係止されている。このプーリーシャフト91には、前記第1のプーリ21の下部側に、上面の周縁部に歯溝10aが刻設されたリング状のフェースギヤ10が装着されている。前記駆動源7には、モータ11が採用されており、このモータ11の出力軸11aには、前記フェースギヤ10の周縁部に設けられた歯溝10aに噛合する歯溝11bが歯切り加工されて設けられている。出力軸11aの歯溝11bは、直接、ヘリカルまたは直歯の歯切りが施してある。
Wherein the first pulley case 3 1, the pulley shaft 9 1 rotatably supporting both ends via a pair of bearings 8 1 built above and below the
前記第2のプーリーケース32には、ケース内の中空部3aの上下に内蔵された一対の軸受け82を介して両端部を回転自在に支持されたプーリーシャフト92が鉛直方向に設けられており、このプーリーシャフト92に前記第2のプーリ22が軸線上を支持されて装着されている。前記上下の軸受け82は、外側を軸受け止め輪8aによって中空部3a内に係止されている。前記第2のプーリーケース32には、下面側にベルトテンションプレート12が設けられており、前記第2のプーリーケース32の位置と、第1のプーリーケース31の位置の距離を調整して前記ベルト4にテンションを与えることができるように設定している。
The second to the pulley casing 3 2, pulley shafts 9 2 the both end portions via a pair of bearings 82 which are built above and below the
前記ベルト4およびテーブルブロック5を内蔵したハウジング6は、前記第1のプーリーケース31と前記第2のプーリーケース32相互間に配設され、下面側に配設された所定長さの断面略U字状のフレーム13と、このフレーム13の両側側壁13a上に対向して配置され、左右の開口部から上面にかけて塞ぐ左右の略逆L字形状のサイドカバー14と、これらサイドカバー14相互間の間隙を塞ぐセンターカバー15とで構成されている。
該フレーム13の内側には長手方向に沿って所定長さのガイドレール16が設けられており、このガイドレール16にガイドされてガイドブロック16aが摺動自在に組み付けられている。
The
Inside the
前記ガイドブロック16aは、下面側に前記ガイドレール16に跨いで組み付けられる断面コ字状の摺動部5aを有し、ガイドブロック16aの断面コ字状の上面にテーブルブロック5が組み付けられている。前記テーブルブロック5は、前記ガイドブロック16aの組付面の上部側に前記ベルト4を挿通する開口部5bが移動方向に形成され、その上方に前記サイドカバー14相互間の間隙に位置する細い首部5cが設けられ、首部5cの上に前記サイドカバー14の上面に対向する平板部5dを設け、この平板部5dの両側に、前記センターカバー15の両側を通して上方に延出したテーブル部5eが設けられている。このテーブル部5eに移動体を組み付けるように構成されている。前記ベルト4の片側は、前記テーブルブロック5の開口部5b内に設けられたベルト固定金具17を介してテーブルブロック5に固定されており、ベルト4の動きに伴ってテーブルブロック5を前記ガイドレール16に沿って摺動させるように構成されている。
The
次に上記ベルトアクチュエータ1の動作を説明する。
駆動源7としてのモータ11を作動すると、モータ11の出力軸11aの歯溝11bにフェースギヤ10の歯溝10aが噛合しているので、フェースギヤ10が回転を始める。そして、フェースギヤ10の回転に伴ってプーリーシャフト91が回転し、プーリーシャフト91に支持された第1のプーリ21が回転を開始する。第1のプーリ21が回転を始めると、第1のプーリ21と第2のプーリ22間に架け渡された無端状のベルト4が回転を始め、このベルト4に装着されているテーブルブロック5がベルト4の動きとともにガイドレール16に沿って移動を開始する。テーブルブロック5は、ベルト固定金具17により固定されているので、ベルト4と同期してテーブルブロック5が直線移動する。そして、テーブルブロック5のテーブル部5eに搬送したい移動体を組み付けておくことにより、テーブルブロック5の移動に伴ってテーブル部5eに取り付けた移動体の移動を行うことができる。モータ11の回転を正逆回転させることにより、移動体を往復動作させることができる。
Next, the operation of the
When the
このとき、ベルト4が緩んで張力が低下したときは、ベルトテンションプレート12に設けられた調節ネジ18を調節することで、ベルトテンションプレート12に対する前記第2のプーリーケース32の位置を矢印Bのように摺動させることで、ベルト4の張力を調整することができる。
At this time, when the
次に図4ないし図7は、本発明の他の実施の形態で、この場合、図3と同一部分は、同符号を付して同一部分の説明は省略して説明する。 Next, FIGS. 4 to 7 show another embodiment of the present invention. In this case, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and the description of the same parts is omitted.
径の異なる二種類のリング状のフェースギヤ21,22を同心状に組み付けたものである。これらフェースギヤ21,22は、軸方向に移動可能に構成されており、図4および図5の実施の形態では、外周側の低速フェースギヤ22を上方に突き出すように組み付けたものである。フェースギヤ21,22には、外周面にねじ穴23が形成されており、このネジ穴23にネジ24を介してプーリーシャフト91に図示しない止めネジにより取り付けられたフェースギヤフランジ25にねじ止めして、フェースギヤ21,22を固定している。
こうして、外周側の低速フェースギヤ22の歯溝22aにモータ11の出力軸11aの歯溝11bが噛合してフェースギヤ22を回転駆動するものである。
Two types of ring-
In this way, the
図6および図7の実施の形態では、内周側の高速フェースギヤ21を上方に突き出すように組み付けたものである。この場合は、内周側の高速フェースギヤ21の歯溝21aにモータ11の出力軸11aの歯溝11bが噛合してフェースギヤ21を高速で回転駆動するものである。
6 and 7, the inner peripheral high-
このように、モータ11の出力軸11aの歯溝11bに噛合するフェースギヤ21,22を選択することにより、ギヤ比を容易に選択することができる。また、ベルトアクチュエータ1を分解することなく必要に応じてギヤ比を変更することができるので、作業能率が向上する。
Thus, by selecting the face gears 21 and 22 that mesh with the
なお、フェースギヤ21,22の外側にさらにもう一つ、超低速の歯溝26aを有するフェースギヤ26を組み付けて三種類のギヤ比を選択することができるようにしてもよい。この場合のギヤ比は外側から1/5、1/4、1/3となっている。
It is also possible to select another three gear ratios by assembling another
以上のように、上記実施の形態によれば、フェースギヤ10、21,22,26を用いることにより、従来傘歯車等を用いていた構造に対して省スペース化を図ることができるので、小型化および部品点数の削減を図ることができる。フェースギヤ10、21,22,26の場合、歯にテーパがないため直接、出力軸11aに歯切り加工することができる。そのことから傘歯車のように出力軸11aに締結するための別パーツのピニオンが必要なくなり、省スペース、小型化できる。
As described above, according to the above-described embodiment, the use of the face gears 10, 21, 22, and 26 can save space with respect to a structure that conventionally uses a bevel gear or the like. And the number of parts can be reduced. In the case of the face gears 10, 21, 22, and 26, since the teeth are not tapered, the
なお、本発明は、上記実施の形態では、モータ11の出力軸11aに設けたギヤにフェースギヤを噛合させて回転動力を取り出しているが、モータ以外の駆動源、例えばエンジン等から歯車を介して減速させて回転動力を取り出してもよい。この場合、フェースギヤをいずれかの個所に介在させることで、回転動力を伝達することができる。また、上記実施の形態では、1〜3個のフェースギヤの組み合わせを用いてギヤ比を変えているが、さらに多数のフェースギヤの組み合わせを用いてギヤ比を変えることも可能である。また、多数のフェースギヤの組み合わせを用いてギヤ比を変える構成は、ベルトアクチュエータ以外にも応用できる。等、その他、本発明の技術的思想を変更することなく適宜変更して実施しうることは言うまでもない。
In the present embodiment, the rotational power is taken out by meshing the face gear with the gear provided on the
1 ベルトアクチュエータ
21 第1のプーリ
22 第2のプーリ
31 第1のプーリーケース
32 第2のプーリーケース
4 ベルト
5 テーブルブロック
6 ハウジング
7 駆動源
81、82 軸受け
91、92 プーリーシャフト
10 フェースギヤ
10a 歯溝
11 モータ
11a 出力軸
11b 歯溝
12 ベルトテンションプレート
13 フレーム
14 サイドカバー
15 センターカバー
16 ガイドレール
16a ガイドブロック
21,22,26 フェースギヤ
21a,22a,26a 歯溝
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