JP2023020678A - 装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】2つの部材が接する面に潤滑剤を供給できるようにした装置を提供する。【解決手段】ステープラ等の装置1は、第1の面20を有した第1の部材2と、第1の面20と一部または全部が接する第2の面30を有した第2の部材3とを備え、第1の部材2と第2の部材3は、相対的に動作するように構成され、第1の部材2は、第1の面に開口50が設けられた潤滑剤の流路5を、第1の面20以外の表面23aに備える。【選択図】図1A
Description
相対的な移動で接しながら動く2つの部材を備えた装置に関する。
相対的な移動で接しながら動く2つの部材(第1の部材及び第2の部材)からなる、例えばカム機構、ギア機構、ヒンジ機構などを備えた装置では、2つの部材の摺動面(接触面)の摺動性や耐久性を向上させるため、摺動面にグリス等の潤滑剤を塗布することがある。そして、第1の部材と第2の部材の少なくとも一方の部材の摺動面にグリスを溜めておくグリス溜り凹部を設け、グリス溜り凹部から摺動面にグリスを供給できるようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、回転部材の回転軸となるシャフトと、シャフトの外周に巻き付いて弾性力によって摺動抵抗を得る円筒部を有するブラケットとを備えたヒンジ機構において、円筒部にシャフトの回転方向に対して傾斜した溝状のグリス溜り孔が貫通した技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、部材の摺動面に凹部や貫通孔を設けてグリス溜りを形成する技術では、摺動を繰り返すうちにグリスが枯渇してしまわないよう、グリス溜りの容積を大きくし、十分な量のグリスを保持又は収容しておかなければならないという問題点があった。しかし、グリス溜りを大きくすると、摺動面の面積が減少するため、面圧が増えて摩耗が促進される。更に、摺動面の強度低下につながる。
そこで、2つの部材が接する面、すなわち摺動面の面積の減少を抑えつつ摺動面上の潤滑剤の枯渇を抑制させた装置を提供する。
上述した課題を解決するため、装置は、第1の面を有した第1の部材と、第1の面と一部または全部が接する第2の面を有した第2の部材とを備え、第1の部材と第2の部材は、相対的に動作するように構成され、第1の部材は、第1の面に開口が設けられた潤滑剤の流路を有する。
装置は、第2の部材の第2の面が接する第1の部材の第1の面に、流路を通して開口から潤滑剤が供給される。
上述した装置によれば、流路に潤滑剤を保持又は収容することができるため、第1の面の開口を大きくする必要がなく、摺動面の面積の減少を抑えることができる。また、必要な量の潤滑剤を流路に保持させることができるので、潤滑剤の枯渇を抑制することができる。
以下、図面を参照して、本発明の装置の実施の形態について説明する。
<本発明の装置の実施の形態の一例>
図1Aは、本発明の装置の実施の形態としてのステープラの一例を示す要部側面図、図1Bは、本発明の装置の実施の形態としてのステープラの一例を示す側面図である。また、図2Aは、本実施の形態のステープラを構成する第1の部材の一例を示す斜視図、図2Bは、本実施の形態のステープラを構成する第1の部材の一例を示す断面図である。
図1Aは、本発明の装置の実施の形態としてのステープラの一例を示す要部側面図、図1Bは、本発明の装置の実施の形態としてのステープラの一例を示す側面図である。また、図2Aは、本実施の形態のステープラを構成する第1の部材の一例を示す斜視図、図2Bは、本実施の形態のステープラを構成する第1の部材の一例を示す断面図である。
図1Aに示す装置1は、本例では図1Bに示すステープラ11Aであり、第1の面20を有した第1の部材2と、第1の面20と一部または全部が接する第2の面30を有した第2の部材3を備える。
第1の部材2は、平板状のカムで構成され、第1の面20は、第1の部材2の外周に形成された所定の形状のカム面で構成される。第2の部材3は、カム面に追従するカムフォロワーであり、円柱状の軸で構成される。第2の面30は、第2の部材3の外周面で構成される。
第1の部材2と第2の部材3は、相対的に動作するように構成される。第1の部材2は、軸21を支点に回転する。
第2の部材3は、作動部材31に設けられる。本例では、第2の部材3は、作動部材31に一体的に設けられる。作動部材31は、板状の部材で、軸32を支点に回転する。
第2の部材3は、軸32から所定の距離の位置に設けられ、軸32と平行な向きで、作動部材31から突出する。これにより、第2の部材3は、軸32の支点とした作動部材31の回転動作で、軸32から第2の部材3までの距離を半径とした円弧上を移動する。
第1の部材2の軸21と、作動部材31の軸32は同軸上に設けられていない。また、第2の部材3は、第1の部材2の軸21と同軸上に設けられていない。これにより、第2の部材3は、軸32を支点とした作動部材31の回転動作で、軸21を支点とした第1の部材2の回転動作の径方向に移動可能に構成される。
また、第2の部材3は、第2の面30が第1の面20に押し付けられる方向に付勢される。そして、第1の部材2が、軸21を支点に回転すると、第2の面30が第1の面20に沿って摺動する第2の部材3が、第1の面20の形状に倣い移動する。
作動部材31は、軸32から所定の距離の位置に、被作動物4に力を作用させる作用部33が設けられる。第1の部材2が、軸21を支点に回転し、第2の部材3が、第1の面20の形状に倣い移動することで、軸32の支点として作動部材31が回転する。作動部材31が回転すると、作用部33は、軸32から作用部33までの距離を半径とした円弧上を移動し、被作動物4を動作させる。
第1の部材2は、グリス等の潤滑剤を保持し、かつ潤滑剤が通る流路5を備える。流路5は、平板状の第1の部材2において、第1の面20と異なる面に設けられる。具体的には、流路5は、第1の部材2の表裏両面のうちの一の面である表面23aに設けられ、他の面である裏面23bまで貫通しない凹状の溝により構成される。第1の部材2の表面及び裏面は、第1の面20に連続し、第1の面20に略直交する面である。
流路5の一端側は、第1の面20に開口した開口50となっており、流路5内に保持された潤滑剤はこの開口50から摺動面に流出可能となっている。開口50は、第1の面20において、矢印S1で示す第1の部材2の厚さ方向の一部に設けられる。第1の部材2の厚さ方向は、第1の部材2と第2の部材3が相対的に動作する方向と交する方向である。
第2の部材3の第2の面30が摺動する第1の部材2の第1の面20には、流路5を通して開口50から潤滑剤が供給される。これにより、第1の部材2の第1の面20及び第2の部材3の第2の面の摩耗が抑制される。また、流路5は、第1の面20以外の例えば第1の部材2の表面23aに設けられるので、流路5の長さや幅、深さ等を比較的自由に設定することができる。このため、必要な量の潤滑剤を保持可能な流路を形成することも容易となる。このように、必要な量の潤滑剤を流路5に保持させることができるので、摺動面、すなわち第1の面20に大きな開口や凹部を形成する必要はなく、摺動面の面積の減少を抑えることができる。更に流路5に十分な量の潤滑剤を保持しておくことができれば、摺動が繰り返されても流路5から開口50へ潤滑剤が途切れることなく供給されるので摺動面における潤滑剤の枯渇が抑制される。
第1の部材2は、軸21を支点に矢印A方向に回転することで、第1の面20において第2の部材3が接する部位から、軸21までの距離が長くなる方向に変化する変化点22が第1の面20に設けられる。
第1の部材2が矢印A方向に回転することで、第1の面20において、第2の部材3が接する部位が変化点22を通過すると、第1の面20及び第2の面30に掛かる負荷が増加する。第1の面20及び第2の面30に掛かる負荷が増加すると、第1の面20及び第2の面30が摩耗しやすくなる。
そこで、開口50は、第1の部材2と第2の部材3が相対的に動作したときに、第1の面20と第2の面30が接する範囲において、最も負荷が掛かる部位の上流側に設けても良い。本例では、第1の部材2が軸21を支点にして矢印A方向に回転する動作で、第1の面20において第2の部材3が接する範囲において、変化点22の下流側で、最も負荷が掛かり得る範囲E1の上流側に設けられる。
これにより、第1の面20と第2の面30が摩耗しやすい部位に潤滑剤を供給できるようになり、摩耗をより抑制することができる。
第1の部材2は、複数の流路5を備えても良い。各流路5は、第1の部材2と第2の部材3が相対的に動作したときに、第1の面20と第2の面30が接する範囲において、第1の面20の異なる部位に複数の流路5に対応した複数の開口50が設けられる。
第1の部材2は、流路5と連通し、流路5に供給される潤滑剤が収容される収容部6を備えても良い。収容部6は、平板状の第1の部材2において、第1の面20と異なる面に設けられる。本例では、収容部6は、第1の部材2の表面23aから裏面23bまで貫通する孔を設けて構成される。本例では、収容部6の容積は、流路5の容積以上に構成されるが、必ずしも流路5の容積以上でなくても良い。複数の流路5を備えた構成では、各流路5が収容部6と連通する。なお、収容部6は、第1の部材2の表面23aに、裏面23bまで貫通しない有底状の孔(凹部)を設けて構成しても良い。図2Aに示す例では、2本の流路5と、この2本の流路5に接続される1つの収容部6を設けているが、複数の流路5にそれぞれ収容部6(例えば、2本の流路5に対して2つの収容部6)を設けても良い。
第1の部材2が軸21を支点に回転し、第2の部材3の第2の面30が第1の面20の形状に倣い移動して、作動部材31が軸32を支点に回転することで、第1の部材2と第2の部材3が相対的に動作する。収容部6は、第1の部材2と第2の部材3が相対的に動作したしたときに、第1の部材2に掛かる負荷の低い部位に設けられる。
ステープラ11Aは、図示しない針の供給及び用紙束への針の打ち出しを行う打出ユニット12Aと、打出ユニット12Aにより打ち出された針の針足の切断及び折り曲げを行う綴じユニット13Aを備える。
ステープラ11Aは、図示しないモータの軸と第1の部材2が連結され、第1の部材2が軸21を支点に矢印A方向に回転する。第1の部材2が、軸21を支点に回転すると、第2の面30が第1の面20に沿って擦動する第2の部材3が、第1の面20の形状に倣い移動する。そして、第1の部材2が軸21を支点に矢印A方向に1回転すると、第2の部材3が設けられた作動部材31が揺動し、被作動物4が矢印Bに往復移動する。作動部材31は図示しないばねにより第1の部材2に当てつけられる方向に付勢されているので、第2の部材3は第1の面20の形状に倣い移動する。
綴じユニット13Aは、被作動物4の動作がリンク等を介して伝達されることで、打出ユニット12Aに対して離接する方向に移動する。綴じユニット13Aは、第1の部材2が軸21を支点に矢印A方向に回転する動作で、第1の面20の形状に倣い第2の部材3が移動して、第2の部材3が設けられた作動部材31が揺動し、被作動物4が矢印Bに往復移動すると、打出ユニット12Aに近づく方向に移動して、綴じユニット13Aと打出ユニット12Aとの間に用紙束を挟持する。また、綴じユニット13Aは、第1の部材2が軸21を支点に矢印A方向に更に回転する動作で、打出ユニット12Aから離れる方向に移動して、用紙束の挟持を解除する。
また、綴じユニット13Aと打出ユニット12Aとの間に用紙束を挟持した後、打出ユニット12Aは、軸21が矢印A方向に回転する動作で、図示しないドライバにリンク等を介して動作が伝達され、針の針足を用紙束に貫通させる。更に、綴じユニット13Aは、軸21が矢印A方向に回転する動作で、図示しないクリンチャにリンク等を介して動作が伝達され、用紙束を貫通した針の針足を曲げる。
ステープラ11Aは、カムである第1の部材2が矢印A方向に1回転する動作で、用紙束を綴じる動作が実行される。カムフォロワーである第2の部材3は、第2の面30が第1の部材2の第1の面20に沿って摺動することで、第1の面20の形状に倣い移動する。
第2の部材3の第2の面30が摺動する第1の部材2の第1の面20には、流路5を通して開口50から潤滑剤が供給される。これにより、第1の部材2の第1の面20及び第2の部材3の第2の面の摩耗が抑制される。
流路5の開口50は、第1の面20において第1の部材2の厚さ方向の一部に設けられる。これにより、第1の部材2が板状である場合でも、開口50を設けたことによる強度の低下が抑制される。ステープラ11Aでは、小型化を目的として第1の部材2の板厚を抑制することが求められる。このような場合でも、第1の面2に開口50を設けたことによる強度の低下が抑制される。一方、第1の部材2の一方の面、例えば表面23aに流路5を設けたことで、第1の面20に露出する開口50の面積を必要以上に大きくする必要がなく、第1の部材2の板厚の増加や強度の低下を抑制しつつ、潤滑剤を溜めることができる。なお、本例では、図2Bに矢印S1で示す方向に沿った第1の部材2の板厚は1.2mmであるのに対し、開口50の同方向に沿った深さは0.1mm、幅は0.3mmであるが、この寸法に限定されない。
また、第1の部材2の表面23aに収容部6を備える。摺動面の潤滑剤は、摺動が繰り返されることで摺動面から減少する方向に作用するが、このとき収容部6及び流路5に保持されている潤滑剤が開口50を介して摺動面に供給(補充)される。このため、収容部6には摺動面で枯渇しないだけの量の潤滑剤が収容される。本例では、収容部6の容積が流路5の容積以上に構成されることで、長期間にわたり潤滑剤が枯渇することが抑制される。更に、収容部6は、第1の部材2と第2の部材3が相対的に動作したしたときに、第1の部材2に掛かる負荷の低い部位に設けられることで、収容部6を設けたことによる強度の低下が抑制される。
第2の部材3は、作動部材31が図1Aに示す軸32を支点に回転することで、第2の面30と第1面20の接する部位が変化する。第1の部材2と第2の部材3が相対的に動作したときに、第1の面20と第2の面30が接する範囲において、最も負荷が掛かる部位の近傍で、潤滑剤が消耗すると、最も負荷の掛かる部位で第1の面20と接する部位の第2の面30の摩耗が進行する可能性がある。
そこで、開口50を負荷が掛かる部位の上流側に設けることで、負荷が掛かる部位での潤滑剤の消耗が抑制され、最も負荷の掛かる部位で第1の面20と接する部位の第2の面30の摩耗が抑制される。
<第1の部材の変形例>
図3A~図3Fは、第1の部材の変形例を示す斜視図であり、流路及び収容部の他の実施の形態を示す。
図3A~図3Fは、第1の部材の変形例を示す斜視図であり、流路及び収容部の他の実施の形態を示す。
流路5は、図3Aに示すように、第1の部材2の表面23a及び裏面23bに露出せず、第1の部材2の内部に設けられて、第1の面20に設けた開口50と連通する構成でも良い。また、収容部6は、流路5に連通するとともに、第1の部材2の裏面23bに底部が形成され、表面23aに露出した有底状の凹部である。ただし、収容部6を表面23a及び裏面23bに露出せずに第1の部材2の内部に設けても良い。
更に、流路5は、第1の部材2の表面23aや裏面23bを凹状に抉って形成したり、第1の部材2の内部に形成したりするのではなく、図3Bに示すように、第1の部材2の表面23aに、所定の間隔を開けて設けられる一対の流路形成凸部25を備え、流路形成凸部25の間の凹部で構成されても良い。また、収容部6は、第1の部材2の表面23aに、流路形成凸部25と連通する一対の収容部形成凸部26を備え、流路5と連通する収容部形成凸部26の間の凹部で構成されても良い。収容部6は、複数個所に設けても良く、複数の収容部6の間を流路5で連通しても良い。
図3Cに示すように、収容部6を設けず、流路5で収容部を兼用しても良い。また、図3Dに示すように、流路5は、開口50から離れるに従い、第1の部材2の表面23aに沿った幅を広くすることで体積を増やし、潤滑剤を溜める量を増やせるようにしても良い。図3Dに示す例では、流路5が収容部を兼ねていると捉えることもできる。
更に、流路5の長さを伸ばして、潤滑剤を溜める量を増やせるようにするため、図3Eに示すように、直線状の流路5を複数個所で折り返す構成としても良いし、図3Fに示すように、流路5を環状またはらせん状としても良い。
<本発明の装置の他の実施の形態例>
図4Aは、本発明の装置の実施の形態としての打ち込み工具の内部構成の一例を示す側面図、図4Bは、打ち込み工具を構成する第1の部材としてのコンタクトアームの一例である側面図である。打ち込み工具11Bは、圧縮空気の空気圧等で図示しない釘等の消耗品を打ち込み対象物に打ち込む装置である。
図4Aは、本発明の装置の実施の形態としての打ち込み工具の内部構成の一例を示す側面図、図4Bは、打ち込み工具を構成する第1の部材としてのコンタクトアームの一例である側面図である。打ち込み工具11Bは、圧縮空気の空気圧等で図示しない釘等の消耗品を打ち込み対象物に打ち込む装置である。
打ち込み工具11Bは、コンタクト部材12Bが打ち込み対象物に押し付けられることで作動するコンタクトアーム2Bの動きと、作業者に操作されるトリガ13Bの動きを検知して作動する。
コンタクトアーム2Bは、本体部14Bに対して矢印Cで示す方向に往復移動可能に取り付けられる。コンタクトアーム2Bは第1の部材を構成し、第1の面を構成するカム面20Bを備える。また、コンタクトアーム2Bは、カム面20Bと連通する潤滑剤の流路5と、流路5と連通した潤滑剤の収容部6を備える。
打ち込み工具11Bは、コンタクトアーム2Bのカム面20Bに倣って移動するカムフォロワー3Bを備える。カムフォロワー3Bは第2の部材の一例で、円柱形状の外周で、カム面20Bと接する第2の面30Bが形成される。
打ち込み工具11Bは、コンタクト部材12Bが打ち込み対象物に押し付けられてコンタクトアーム2Bが矢印C方向に移動すると、カム面20Bとカムフォロワー3Bが擦動する。そして、カム面20Bの形状に倣ってカムフォロワー3Bが移動することで、図示しないスイッチが作動する。
コンタクトアーム2Bは、カムフォロワー3Bが擦動するカム面20Bに、流路5を通して潤滑剤が供給される。これにより、コンタクトアーム2Bのカム面20B及びカムフォロワー30Bの摩耗が抑制される。
図5Aは、本発明の装置の実施の形態としてのドリル工具の内部構成の一例を示す側断面図、図5Bは、ドリル工具を構成する第1の部材としてのギアの一例を示す全体斜視図、図5Cは、ドリル工具を構成する第1の部材としてのギアの一例を示す要部斜視図である。ドリル工具11Cは、図示しないドリルが着脱可能に取り付けられるドリルチャック等の回転体12Cを、モータ13Cの駆動力で回転及び振動させて、対象物に孔をあける装置である。
ドリル工具11Cは、モータ13Cの駆動力が第1のギア2C1を介して伝達される軸14Cと、モータ13Cの駆動力を、軸14Cを介して回転体12Cに伝達する第2のギア2C2を備える。
第1のギア2C1及び第2のギア2C2は第1の部材を構成し、第1の面を構成する歯部20Cを備える。第1のギア2C1と第2のギア2C2の一方または両方は、歯部20Cと開口50を介して連通する潤滑剤の流路5を備える。ドリル工具11Cは、第1のギア2C1とかみ合うギアで第2の部材が構成され、第2のギア2C2とかみ合うギアで第2の部材が構成される。
第1のギア2C1と第2のギア2C2は、ギア同士がかみ合う歯部20Cに、流路5を通して潤滑剤が供給される。これにより、歯部30Cの摩耗が抑制される。
図6Aは、本発明の装置の実施の形態としてのプリンタの内部構成の一例を示す側断面図、図6Bは、プリンタを構成する第1の部材としての移動プレートの一例を示す平面図、図6Cは、プリンタを構成する第1の部材としての移動プレートの一例を示す斜視図である。プリンタ11Dは、印刷対象物を切断するカッターユニット12Dと、カッターユニット12Dを作動させる移動プレート2Dを備える。
移動プレート2Dは、カッターユニット12Dに対して矢印Dで示す方向に往復移動可能に取り付けられる。移動プレート2Dは第1の部材を構成し、第1の面を構成するカム面20Dを備える。また、移動プレート2Dは、カム面20Dと連通する潤滑剤の流路5と、流路5と連通した潤滑剤の収容部6を備える。
カッターユニット12Dは、移動プレート2Dのカム面20Dに沿って移動するカムフォロワー3Dを備える。カムフォロワー3Dは第2の部材の一例で、円柱形状の外周で、カム面20Dと接する第2の面30Dが形成される。
プリンタ11Dは回転体13D駆動されることでカムフォロワー3Dが回転すると、カム面20Dとカムフォロワー3Dが擦動し、移動部材2Dが矢印D方向に移動する。
移動プレート2Dは、カムフォロワー3Dが擦動するカム面20Dに、流路5を通して潤滑剤が供給される。これにより、移動プレート2Dのカム面20D及びカムフォロワー30Dの摩耗が抑制される。
1・・・装置(11A・・・ステープラ)、12A・・・打出ユニット、13A・・・綴じユニット、2・・・第1の部材、20・・・第1の面、21・・・軸、22・・・変化点、23a・・・表面、23b・・・裏面、3・・・第2の部材、30・・・第2の面、31・・・作動部材、32・・・軸、33・・・作用部、4・・・被作動物、5・・・流路、50・・・開口、6・・・収容部、11B・・・打ち込み工具、2B・・・コンタクトアーム(第1の部材)、20B・・・カム面(第1の面)、12B・・・コンタクト部材、13B・・・トリガ、14B・・・本体部、3B・・・カムフォロワー(第2の部材)、30B・・・第2の面、11C・・・穿孔工具、2C1・・・第1のギア(第1の部材)、2C2・・・第2のギア(第1の部材)、20C・・・歯部(第1の面)、12C・・・回転体、13C・・・モータ、14C・・・軸、11D・・・プリンタ、12D・・・カッターユニット、2D・・移動プレート(第1の部材)、20D・・・カム面(第1の面)、3D・・・カムフォロワー(第2の部材)、30D・・・第2の面,13D・・・回転体
Claims (11)
- 第1の面を有した第1の部材と、
前記第1の面と一部または全部が接する第2の面を有した第2の部材とを備え、
前記第1の部材と前記第2の部材は、相対的に動作するように構成され、
前記第1の部材は、前記第1の面に開口が設けられた潤滑剤の流路を有する
装置。 - 前記開口は、前記第1の面の、前記第1の部材と前記第2の部材が相対的に動作する方向と交する前記第1の部材の厚さ方向の一部に設けられる
請求項1に記載の装置。 - 前記開口は、前記第1の部材と前記第2の部材が相対的に動作したときの前記第1の面と前記第2の面が接する範囲において、最も負荷が掛かる部位の上流側に設けられる
請求項1または請求項2に記載の装置。 - 前記第1の部材は、前記第1の面に開口を有する複数の前記流路を有する
請求項1~請求項3の何れか1項に記載の装置。 - 前記流路は、前記第1の部材の前記第1の面と異なる面に設けられる
請求項1~請求項4の何れか1項に記載の装置。 - 前記流路は、前記第1の部材の内部に設けられる
請求項1~請求項4の何れか1項に記載の装置。 - 前記第1の部材は、前記流路と連通し、前記流路に供給される潤滑剤が収容される収容部を有する
請求項1~請求項6の何れか1項に記載の装置。 - 前記収容部は、前記第1の面と異なる面に設けられる
請求項7に記載の装置。 - 前記収容部は、前記第1の部材の内部に設けられる
請求項7に記載の装置。 - 前記収容部は、前記第1の部材と前記第2の部材が相対的に動作したしたときの前記第1の部材に掛かる負荷の低い部位に設けられる
請求項7~請求項9の何れか1項に記載の装置。 - 前記収容部の容積が、前記流路の容積以上に構成される
請求項7~請求項10の何れか1項に記載の装置。
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