JP2016510858A - 揺動リング駆動装置用反転機構 - Google Patents

Abstract

揺動リング駆動装置用反転機構（１０）において、内部リング・ハウジング（１６）に取り付けられたモーター（１２）と、当該揺動リング駆動装置（１０）の位置および他の望まれるパラメーターを検出するセンサーに応じて当該モーター（１２）によって揺動リングの角度を制御する制御装置とを有する揺動リング駆動装置用反転機構。【選択図】 図２

Description

本発明は、揺動リング駆動装置用反転機構に関する。

揺動リング駆動装置は、回転運動を直進運動に変換する一般的な方法である。この種の駆動装置は、ワイヤをコイル巻にするなどのために多く用いられている。
揺動リング駆動装置は、一方向に進み、当該揺動リング駆動装置の中に収められているリングを弾いてその移動方向を反転させる。以前は、この反転機構は完全に機械的なものであり、リングの反転は、反転機構に取り付けられたレバーが停止装置を突き、ばねの負荷を受けている機械的機構が内部の揺動リングを回転させることで行われていた。

ドイツ国実用新案第２００４ ００３５０１．４号

このような構成には、この機械的反転によって駆動装置の内部にかなりのショックが伝えられるという問題があった。以前、上記特許文献１は、このような機械的反転機構のためのレバー機構を交換可能にして、機械的応力によって生じる。
本発明の目的は、上に述べたような反転機構の欠点、すなわち反転機構の摩耗および固定された停止装置と接触することによって駆動装置がショックを受けるという欠点がない反転機構を提供することである。破損の問題を処理することを提案している。

従って、本発明は、揺動リング駆動装置用反転機構において、内部のリング・ハウジングに取り付けられたモーターと、当該揺動リング駆動装置の位置および他の望まれるパラメーターを検出するセンサーに応じて当該モーターを介して揺動リングの角度を制御する制御装置と、を有する揺動リング駆動装置用反転機構に関するものである。

本発明の揺動リング駆動装置用反転機構は、モーターが、制御された一定の方法で揺動リングのピッチを変え、それによって駆動装置が受けるショックを避け、方向の反転がスムーズに行えるという効果をもたらすものである。その結果、揺動リング駆動装置の摩耗が有意に低減することになる。モーターは、ステッパーモーター（ステッピングモーター）であることが好ましい。

好ましい一実施形態にあっては、位置検出システムは、走査ヘッドを有する磁気増分測定システム（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）からなるものである。このようにすれば、揺動リング駆動装置の位置を示すための取り付けが容易で簡単なシステムが得られる。さらに加えて、揺動リング駆動装置に非接触式フランジ検出機構を配設すれば、さらなる効果が得られる。このようにすれば、揺動リング駆動装置が補償すべきいかなる巻き上げ用材料に、谷部あるいは山部を形成することができる。揺動リング駆動装置のピッチは、単に一定速度でシャフトを用いて多少調節することだけが必要となる。

したがって、モーターによって当該機構をより有意に制御して、あらゆる巻き上げ工程をスムーズに進行させることが可能となる。

以下、添付の図面を参照して、揺動リング駆動装置用反転機構の例を検討する。

図１は、揺動リング駆動装置全体の断面図である。 図２は、測定システムを取り付けた回転するシャフトに取り付けられた揺動リング駆動装置の側部の斜視図である。 図３は、図１に示すものと同様な揺動リング駆動装置全体の断面図であり、さらに、その下に、カバーを取り外したモーターとは反対側から見た揺動リング駆動装置の平面図が示されている。 図４は、図４に示す斜視図の、揺動リング駆動装置のカバーを取り外した状態を示す斜視図である。

揺動リング駆動装置は、付着力伝達駆動装置（ａｄｈｅｓｉｏｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｄｒｉｖｅ）であり、これは、常に回転しているスムーズなシャフトの回転運動を、シャフト上の調節可能なピッチ角で揺動する揺動リングを用いて、ストローク運動へ変換するものである。揺動リング駆動装置は、ねじ棒の上のナットのような作用を果たすが、左右のいずれにもまたゼロに近い値にまで微細なピッチ調節を行うことができる。ピッチは、らせん回転式の揺動リングによって補正され、当該揺動リングは、シャフトの表面で、形状と圧力が揺動する。

図１では、ステッパーモーター１２が、標準的な機械的反転システムの代わりに、揺動リング駆動装置１０の側部に取り付けられている。当該ステッパーモーター１２は、クランプ締め用リング１５によって、揺動リング駆動装置１０の内部リング・ハウジング１６に接続されている。当該クランプ締め用リング１５は、シャフト１８に取り付けられており、当該シャフト１８は、中央の揺動リング２０に取り付けられている。当該中央のリング２０は、他の二つのリング２２および２４に機械的に接続されている。したがって、シャフト１８が回転すると、全てのリングのピッチがそれにしたがって変えられる。

図２は、揺動リング駆動装置１０の位置制御を示している。揺動リング駆動装置１０の各側部には、磁気増分測定システム２５が取り付けられている。当該磁気増分測定システム２６は、揺動リング駆動装置１０の側部に取り付けられた走査ヘッド１３よりなり、当該走査ヘッドは、ストローク運動中に、揺動リング駆動機構１０の軌道の外側に取り付けられた磁気ストリップ（棒状片）１４の全長にわたって走行する。したがって、駆動装置のこの部分が検出され、制御装置およびステッパーモーター１２によって、揺動リング駆動装置２２、２４、および２６の位置が変えられる。

図３は、図１に示す揺動リング駆動装置全体の断面図を示す。図３には、二つの外側駆動装置２２および２４の周りで回転するジャーナル３４が示されている。図３には、また、モーター１２が搭載されている側とは反対側の揺動リング駆動装置の上側から見た平面図も示されている。当該平面図は、Ｔ字形の機械的リンク機構２６を示しており、当該リンク機構２６は、Ｔ字形の下端部のノッチ２８と中央の揺動リング駆動装置２０の突起３０とによって、それに接続されている。機械的リンク機構２６の接続部は、そのＴ字形の中央を通る穴を有しており、当該穴は、細長く伸びており、中央の揺動リング駆動装置２０のジャーナル３４がそこを通っている。Ｔ字形の上端の二つの側部は、回し継手３２によって、揺動リング駆動装置２２および２４に取り付けられている。このことは、中央の揺動リング駆動装置がモーター１２で回転すると、他の二つのリング駆動装置２２および２４は、機械的リンク機構２６によって動かされることを意味する。

図４は、当該揺動リング駆動装置全体の断面を示している。はじめに図１にも示したが、二つの外側駆動装置２２および２４が、その周りを回転するジャーナル３４の周りを回転することを、容易に見て取ることができる。同図から、また、モーター１２が搭載されている側とは反対側である上端側から見た平面図も、見て取ることができる。同図は、また、ノッチと突起３０とによって、中央の揺動リング駆動装置２０に取り付けられている機械的リンク機構２６を示している。この接続部は、そのＴ字形の中央部を通る細長く伸びた穴を有し、その中に、中央の揺動リング駆動装置２０のジャーナル３４が嵌め込まれている。Ｔ字形の上端の二つの側部は、回し継手３２によって、揺動リング駆動装置２２および２４に取り付けられている。このことは、中央の揺動リング駆動装置がモーターで回転すると、他の二つのリング駆動装置２２および２４は、機械的リンク機構２６によって動かされることを意味する。図４は、図２と同様であるが、揺動リング駆動装置１０のケーシングを取り外した状態を示す図であり、リング駆動装置上のモーター１２が機械的接続部２６とは反対側にあることを明確に示している。

この揺動リング駆動装置用の電子的反転機構は、制御システムを含むステッパーモーター式反転機構であって、機械的反転システムにとって代わるものである。標準的な機械的反転システムでは、方向転換の行程が、接触式固定停止装置に作用するばね作動式機構によって始められる。標準的な機械的反転システムと比較して、本発明の反転機構がもたらす重要な効果は、ストローク運動中、特別の巻き上げ作業または横送り作業のために、ピッチの値と反転点（切換え点）を個別に変えられることにある。ストローク運動中、さまざまに異なるパラメーターで、巻き上げおよび横送り作業を行うことができる。すなわち、シャフトごとのピッチの値と揺動リング駆動装置の切り替えを、ステッパーモーターを制御することによって個別に変えることができる。揺動リング駆動装置の正確な位置および行程の距離は、増分磁気測定システム、ケーブル・センサー、あるいは他の類似物の制御装置によってモニターすることができる。ステッパーモーターを用いた反転機構を使用することにより、ストローク運動中に、簡単なピッチ制御を行うことによって、シャフト速度を一定にしたまま、速度を上昇させたり下降させたりすることができる。また、制御装置に正確な反転位置が記憶されている場合には、ステッパーモーターを用いた反転機構と揺動リング駆動装置の位置検出を組み合わせることによって、一つの駆動装置にとどくまでのいくつかのコイルを並べて巻き上げることができる。

１０：揺動リング駆動装置、
１２：ステッパーモーター、
１３：走査ヘッド、
１４：磁気ストリップ、
１５：クランプ締め用リング、
１６：内部リング・ハウジング、
１８：シャフト、
２０：中央の揺動リング、
２２：リング、
２４：リング、
２５：磁気増分測定システム、
２６：Ｔ字形の機械的リンク機構、
２８：ノッチ、
３０：突起、
３２：回し継手、
３４：ジャーナル

Claims (4)

1. 揺動リング駆動装置用反転機構において、内部のリング・ハウジングに取り付けられたモーターと、当該揺動リング駆動装置の位置および他ののぞまれるパラメーターを検出するセンサーに応じて当該モーターを介して揺動リングの角度を制御する制御装置とを有する揺動リング駆動装置用反転機構。
2. 前記モーターは、ステッパーモーターである請求項１に記載の反転機構。
3. 位置検出センサーは、走査ヘッドの付いた磁気増分測定システムを有する、請求項１または請求項２に記載の反転機構。
4. 明細書中にて添付図面を参照して記載したものとほぼ同様の反転機構。

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