JP2586617Y2 - 昇降部材の落下防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ベルト伝達によって駆
動される送りねじを介して上下移動させられる昇降部材
が、ベルト切れに伴って自然落下することを防止する技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】（ａ）互いに平行な軸心まわりの回転可
能に配設された一対の駆動側プーリおよび従動側プーリ
と、（ｂ）それら駆動側プーリおよび従動側プーリに巻
き掛けられて駆動側プーリの回転を従動側プーリに伝達
するベルトと、（ｃ）略鉛直方向の移動可能に配設され
るとともに、前記従動側プーリに送りねじを介して連結
されて上下移動させられる昇降部材とを備えた昇降装置
が、圧入装置や各種の加工装置などに用いられている。
このようなベルト伝達形式の昇降装置においては、その
ベルトが切れて各部材が無拘束状態となったときの二次
的な異常の発生を防ぐ目的で、ベルトの切断状態を検知
するための検知装置が取り付けられている場合がある。
実開昭６３−３６７４８号公報等に記載されたベルト切
れ検知装置はその一例であり、ローラを備えてベルト側
に付勢された回動部材が、ベルトの切断に伴って回動す
る動きを近接スイッチ等により検出するようになってい
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、かかるベルト
切れ検知装置は、例えば前記駆動側プーリが連結されて
いる原動機を停止させるなどの処置を行うために、ベル
トの切断状態を電気的に検出して検出信号を出力するこ
とはできても、回転自在となった前記従動側プーリの回
転を容易に阻止することはできなかった。このため、例
えば摩擦係数が極めて小さいボールねじ等の送りねじを
介して昇降部材が上下方向に駆動される形式の昇降装置
においては、昇降部材の重量により反対に従動側プーリ
の方が回転させられる状態となって昇降部材が落下し、
その昇降部材が下降端や他の構造物、或いは加工すべき
ワークなどに衝突して昇降部材自体が破損したり他の部
材を損傷したりする恐れがあった。

【０００４】本考案は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、ベルト切れと同時に
従動側プーリの回転を機械的に阻止し、昇降部材の落下
を確実に防止する装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本考案の要旨とするところは、（ａ）互いに平行な
軸心まわりの回転可能に配設された一対の歯付きの駆動
側プーリおよび従動側プーリと、（ｂ）その駆動側プー
リおよび従動側プーリの歯と噛み合うように内周面に歯
が設けられ、その駆動側プーリおよび従動側プーリに巻
き掛けられて駆動側プーリの回転を従動側プーリに伝達
する外周面が平坦な歯付きのベルトと、（ｃ）略鉛直方
向の移動可能に配設されるとともに、前記従動側プーリ
に送りねじを介して連結されて上下移動させられる昇降
部材とを備えた昇降装置において、前記ベルトが切れて
前記従動側プーリが回転自在となった時に前記昇降部材
が自重によって落下することを防止するための落下防止
装置であって、（ｄ）前記従動側プーリの軸心と平行な
軸心まわりの回動可能に配設されるとともに、その軸心
と平行な軸心まわりに回転可能なローラを備えた回動ア
ームと、（ｅ）前記ローラを前記ベルトの外周面に押し
当てる押圧方向へ前記回動アームを付勢する付勢手段
と、（ｆ）前記従動側プーリの前記ベルトが巻き掛けら
れる部分以外の部分、またはその従動側プーリの回転に
従って回転する部材、に設けられた第１係合部と、
（ｇ）前記回動アームに設けられ、前記ベルトの切断に
伴ってその回動アームが前記付勢手段によって前記押圧
方向へ回動させられることにより、前記第１係合部と係
合させられて少なくとも前記昇降部材が下降する方向に
おける前記従動側プーリの回転を阻止する第２係合部と
を有することにある。

【０００６】

【作用および考案の効果】上記昇降部材の落下防止装置
においては、ベルトが切れずに動力が伝達されている間
は、付勢手段によってベルトに押し当てられている回動
アームのローラがそのベルトによって支えられた状態で
回転させられ、それによって回動アームが一定の回動位
置に規定されるとともに、従動側プーリまたはその従動
側プーリの回転に従って回転する部材の第１係合部と回
動アームの第２係合部とが未だ係合しない非係合状態に
保持されている。しかし、ベルトが切れてローラを支え
ることができなくなると、付勢手段の付勢力に従って回
動アームが上記の回動位置から押圧方向にさらに回動さ
せられ、その第２係合部が従動側プーリまたはその従動
側プーリの回転に従って回転する部材の第１係合部に係
合させられるため、従動側プーリの回転が即座に阻止さ
れて、昇降部材の自重による落下が防止される。これに
より、上記昇降装置においてベルト切れが発生しても、
昇降部材の落下に起因する設備の破損等が確実に回避さ
れる。

【０００７】また、本考案の装置は比較的簡単に構成す
ることが可能であるため、従来のベルト切れ検知装置か
らの出力信号により作動させられる落下防止装置を別途
配設することに比較して設備費が少なくて済む利点があ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【０００９】図３は、本考案の一実施例である昇降部材
落下防止装置１０が配設された昇降装置１２を備えた圧
入装置１４の斜視図であり、図４はその昇降装置１２の
一部を切り欠いて示す右側面図である。昇降装置１２
は、Ｘ軸方向に駆動されるＸ軸テーブル１６の上方にお
いてガイド部材１８によってＹ軸方向の移動可能に支持
されたスライダ２０に取り付けられている。昇降装置１
２のフレーム部材２２内には、図示しないワークを圧入
するための圧入ヘッド２４を先端に備えた昇降部材２６
が配設されており、この昇降部材２６はフレーム部材２
２のスライダ２０側内面に設けられたガイド部材２８に
よって鉛直なＺ軸方向の移動可能に案内されている。フ
レーム部材２２には、回転軸３０が鉛直な軸心を有して
回転可能に保持されつつその下部が昇降部材２６の中心
部に位置する状態で配設されている。そして、昇降部材
２６の上部には、上記回転軸３０に形成された雄ねじ３
１と係合させられたボールナット３２が一体的に固定さ
れている。これら回転軸３０の雄ねじ３１およびボール
ナット３２により送りねじとしてのボールねじ３３が構
成されており、回転軸３０が回転駆動されることにより
昇降部材２６が上下移動させられるようになっている。
前記圧入ヘッド２４は、所定のストロークを有するシリ
ンダであり、昇降部材２６の下降によりワークの上方の
予め定められた位置に位置決めされた状態で作動させら
れ、ワークに応じた圧入推力および圧入速度で圧入動作
を行うようになっている。

【００１０】図１は図４の昇降装置１２の一部を切り欠
いて示す平面図である。上記回転軸３０のフレーム部材
２２から突き出した上端部には従動側プーリ３４が相対
回転不能に軸嵌合して固定されている一方、回転軸３０
と平行な軸心を有してフレーム部材２２の後方部に配設
されたモータ３６の出力軸３８には駆動側プーリ４０が
相対回転不能に軸嵌合して固定されている。そして、そ
れら駆動側プーリ４０および従動側プーリ３４には、内
周面に凹凸すなわち歯を備えた外周面が平坦なベルト４
２が巻き掛けられており、駆動側プーリ４０の回転が従
動側プーリ３４に伝達されるようになっている。駆動側
プーリ４０および従動側プーリ３４の外周面にも、ベル
ト４２の歯と噛み合うように多数の歯が設けられてい
る。モータ３６は、エンコーダ４４を備えたブレーキ付
きサーボモータであり、駆動側プーリ４０を正逆両方向
に回転駆動して回転軸３０に連結された昇降部材２６を
上下移動させるとともに、エンコーダ４４から回転角度
信号を図示しない制御装置に出力する。制御装置ではそ
の回転角度信号に基づいて所定の回転角度となるように
モータ３６に駆動信号を出力し、高い精度でフィードバ
ック制御が行われる。これにより、上記回転角度に比例
して昇降部材２６と共に上下移動させられる圧入ヘッド
２４の鉛直方向の位置決めが正確に行われる。

【００１１】ところで、回転軸３０の雄ねじ３１は右ね
じに形成されており、回転軸３０が図１において左まわ
りに回転することにより、前記ボールナット３２が下降
するようになっている。ここで、かかる雄ねじ３１およ
びボールナット３２から成るボールねじ３３は、ボール
を介しての転がり接触による摩擦係数の小さい送りねじ
であるため、すべりねじ係合に比べて伝達効率が極めて
高い反面、ボールナット３２に加えられる推力により回
転軸３０が容易に回転させられてしまうという特徴があ
る。ボールナット３２には常に昇降部材２６や圧入ヘッ
ド２４の重量が推力として作用しているため、回転軸３
０は、従動側プーリ３４がベルト４２を介して駆動側プ
ーリ４０によってその回転を拘束されていない限りは、
その推力によって図１の左まわりに回転させられ、昇降
部材２６が下方へ落下してしまうことになる。このこと
に対し、ベルト４２が切れて従動側プーリ３４および回
転軸３０が回転自在となった場合においても、上記のよ
うに昇降部材２６が自重によって下方へ落下することを
防止するため、昇降装置１２には昇降部材落下防止装置
１０が備えられている。

【００１２】落下防止装置１０は、駆動側プーリ４０と
従動側プーリ３４との間において前記フレーム部材２２
に一体的に設けられたベース４６上に配設されており、
ベルト４２の近傍において従動側プーリ３４の軸心と平
行にベース４６上に立設されたヒンジピン４８、長手形
状を成しその中央付近においてヒンジピン４８まわりの
回動可能に支持された回動アーム５０、その回動アーム
５０の一端側においてヒンジピン４８と平行な軸心まわ
りにベアリング等を介して回転可能に取り付けられたロ
ーラ５２、一端および他端がベース４６および回動アー
ム５０にそれぞれ掛け止められることにより、ローラ５
２をベルト４２の外周面に押し当てる図１において左ま
わりの押圧方向へ回動アーム５０を付勢する引張コイル
スプリング５４、従動側プーリ３４の下方に位置する回
動アーム５０の他端側に設けられた爪５６などから構成
されている。図１の状態においては、引張コイルスプリ
ング５４の付勢力によって回動アーム５０が左まわりに
付勢される一方、ローラ５２がベルト４２の外周面に当
接しているため、回動アーム５０はそれ以上の左まわり
の回動が阻止されて一定の回動位置に保持されている。
この状態で駆動側プーリ４０が回転駆動されてベルト４
２が従動側プーリ３４に回転を伝達しているとき、ロー
ラ５２はベルト４２の外周面と転がり接触させられるた
め、ローラ５２の押圧によってベルト４２による回転の
伝達が損なわれることは殆どない。むしろ積極的にベル
ト４２に適度なテンションを与えることによりベルト４
２の振動を抑え、ベルト伝達を安定化させる効果を期待
できる。本実施例では上記引張コイルスプリング５４が
付勢手段に相当する。

【００１３】図１におけるII−II視断面図である図２か
らも判るように、従動側プーリ３４の円筒形状をなす部
分の内周面５８には、周方向に均等に離間した４箇所に
係合溝６０がそれぞれ設けられている。係合溝６０の周
方向における溝幅は上記爪５６の幅寸法よりもやや大き
くされている。また、従動側プーリ３４の軸心方向にお
ける爪５６の位置がこの係合溝６０と略同じ位置となる
ように相互の位置関係が設定されている。回動アーム５
０が前記一定の回動位置に保持されている状態では、爪
５６と内周面５８との間に所定の隙間が確保されてそれ
等が未だ係合しない非係合状態に保持されており、従動
側プーリ３４の回転が何ら妨げられることはない。しか
し、ベルト４２が切断して回動アーム５０が引張コイル
スプリング５４の付勢力に従って前記押圧方向へ回動
し、爪５６が従動側プーリ３４の内周面５８に向かって
移動させられたときには、爪５６が内周面５８に当接し
たあと従動側プーリ３４が１／４回転しきらない間に爪
５６が係合溝６０に係合して従動側プーリ３４のそれ以
上の回転を阻止するようになっている。図５はこのとき
の状態を示している。本実施例では上記係合溝６０が第
１係合部に相当し、爪５６が第２係合部に相当する。

【００１４】また、回動アーム５０に対して前記引張コ
イルスプリング５４と反対側の位置においては、近接ス
イッチ６２が回動アーム５０の側部端面に対向してベー
ス４６に固設されている。この近接スイッチ６２は、ロ
ーラ５２がベルト４２に支えられて回動アーム５０との
隙間が図１の状態に略保たれている場合はＯＮ状態であ
るが、ベルト４２の切断により回動アーム５０が左まわ
りに回動して離間した場合はＯＦＦ状態となる。前記制
御装置にはこの近接スイッチ６２からのＯＮ−ＯＦＦ信
号が供給されるようになっており、制御装置はその出力
信号がＯＮからＯＦＦになった場合にモータ３６の非常
停止等を指示するようになっている。

【００１５】このように、本実施例の昇降部材落下防止
装置１０においては、ベルト４２が切れずに動力が伝達
されている間は、回動アーム５０が引張コイルスプリン
グ５４によって付勢されることによりベルト４２に押し
当てられているローラ５２が、そのベルト４２によって
支えられた状態で回転させられ、それによって回動アー
ム５０が一定の回動位置に規定されるとともに、従動側
プーリ３４の係合溝６０と回動アーム５０の爪５６とが
未だ係合しない非係合状態に保持されている。しかし、
ベルト４２が切れてローラ５２を支えることができなく
なると、引張コイルスプリング５４の付勢力に従って回
動アーム５０が上記一定の回動位置から前記押圧方向に
さらに回動させられ、その爪５６が従動側プーリ３４の
係合溝６０に係合させられるため、従動側プーリ３４の
回転がそれら爪５６と係合溝６０との係合により阻止さ
れて、昇降部材２６の自重による落下が防止される。こ
れにより、昇降装置１２においてベルト４２のベルト切
れが発生しても、昇降部材２６の落下に起因する設備の
破損等が確実に回避される。

【００１６】また、本実施例の落下防止装置１０を構成
する前記ヒンジピン４８、回動アーム５０、ローラ５
２、引張コイルスプリング５４、爪５６、係合溝６０の
各要素は構造が極めて単純であって、落下防止装置１０
を比較的簡単且つ安価に構成することができるため、例
えば従来のベルト切れ検知装置からの出力信号により作
動させられる落下防止装置を別途配設することに比較し
て設備費が少なくて済む利点がある。

【００１７】以上、本考案の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本考案は他の態様で実施することも
できる。

【００１８】

【００１９】例えば、前述の実施例においては、回転軸
３０が従動側プーリ３４に直結されて回転駆動される場
合であったが、回転軸３０と従動側プーリ３４との中間
に変速ギヤやベベルギヤなどが配設されることにより所
定の変速比に変速されたり回転軸心が変換されたりして
回転軸３０が回転駆動させられる場合であっても良い。

【００２０】また、前述の実施例においては、昇降装置
１２の回転軸３０が鉛直方向に配設されている場合であ
ったが、鉛直方向から所定の傾斜角度を有して配設され
ている回転軸であっても、昇降部材の落下が起こり得る
場合であればその昇降装置に本考案の落下防止装置を配
設してその効果を得ることができる。

【００２１】また、前述の実施例においては、送りねじ
としてのボールねじ３３が用いられた場合であったが、
昇降部材の落下が起こり得る程度に摩擦係数が小さいロ
ーラねじや多条ねじ等の他のねじ機構が送りねじとして
用いられた場合においても同様に本考案を適用し得る。

【００２２】また、前述の実施例におけるボールねじ３
３では、回転軸３０に雄ねじ３１が形成されるとともに
昇降部材２６にボールナット３２が固定されていたが、
これに替えて、例えば昇降部材２６に雄ねじが設けられ
るとともに従動側プーリ３４にボールナットが固定され
ている場合などであっても良い。

【００２３】

【００２４】また、前述の実施例においては、回動アー
ム５０の爪５６が従動側プーリ３４の４箇所の係合溝６
０に係合させられる場合であったが、これに替えて、従
動側プーリ３４に突起した爪を設けるとともに回動アー
ム５０にその爪と係合可能な部分を設けたりするなどし
ても第１係合部および第２係合部を構成することがで
き、回動アーム５０の前記押圧方向への回動に伴って互
いに係合して従動側プーリ３４の回転を阻止することが
可能であれば、第１係合部および第２係合部として種々
の形態のものが用いられ得る。また、第１係合部および
第２係合部は、少なくとも昇降部材が降下する方向にお
ける従動側プーリ３４の回転を阻止するようになってお
れば良い。

【００２５】また、前述の実施例においては、従動側プ
ーリ３４の４箇所に係合溝６０が設けられていたが、こ
の係合溝６０の数や位置は適宜変更され得るとともに、
従動側プーリ３４の回転に伴って回転する部材に係合溝
６０等の第１係合部を設けて、第２係合部との係合によ
り従動側プーリ３４の回転が阻止されるようになってい
ても良い。

【００２６】また、前述の実施例においては、回動アー
ム５０を押圧方向へ付勢する付勢手段として引張コイル
スプリング５４が用いられていたが、これに替えて、捩
りコイルスプリングや板ばね等のばね部材、或いは錘を
利用した付勢部材など、種々の付勢手段が構成され得
る。

【００２７】また、前述の実施例においては、ベルト４
２の切断状態を検出する近接スイッチ６２が配設されて
いたが、このような電気的な信号を出力する検出装置等
を設けることは、本考案において必須ではない。

【００２８】また、前述の実施例においては、圧入装置
１４の昇降装置１２に配設された昇降部材落下防止装置
１０について説明したが、同様な昇降装置を備えた他の
加工装置等に対しても本考案を適用できることは勿論の
ことである。

【００２９】その他一々例示はしないが、本考案は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である昇降部材落下防止装置
の一部を切り欠いて示す平面図である。

【図２】図１における従動側プーリのII−II視断面図で
ある。

【図３】図１の落下防止装置が配設された昇降装置を備
えた圧入装置の斜視図である。

【図４】図３の昇降装置の一部を切り欠いて示す右側面
図である。

【図５】図４の昇降装置におけるベルト切断時の落下防
止装置の作動を説明する図である。

【符号の説明】

１０：昇降部材落下防止装置 １２：昇降装置 ２６：昇降部材 ３１：雄ねじ ３２：ボールナット ３３：ボールねじ（送りねじ） ３４：従動側プーリ ４０：駆動側プーリ ４２：ベルト ５０：回動アーム ５２：ローラ ５４：引張コイルスプリング（付勢手段） ５６：爪（第２係合部） ６０：係合溝（第１係合部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 7/00 - 7/24 B25J 1/00 - 19/06

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行な軸心まわりの回転可能に配
   設された一対の歯付きの駆動側プーリおよび従動側プー
   リと、該駆動側プーリおよび従動側プーリの歯と噛み合うよう
   に内周面に歯が設けられ、 該駆動側プーリおよび従動側
   プーリに巻き掛けられて駆動側プーリの回転を従動側プ
   ーリに伝達する外周面が平坦な歯付きのベルトと、 略鉛直方向の移動可能に配設されるとともに、前記従動
   側プーリに送りねじを介して連結されて上下移動させら
   れる昇降部材とを備えた昇降装置において、前記ベルト
   が切れて前記従動側プーリが回転自在となった時に前記
   昇降部材が自重によって落下することを防止するための
   落下防止装置であって、 前記従動側プーリの軸心と平行な軸心まわりの回動可能
   に配設されるとともに、該軸心と平行な軸心まわりに回
   転可能なローラを備えた回動アームと、 前記ローラを前記ベルトの外周面に押し当てる押圧方向
   へ前記回動アームを付勢する付勢手段と、 前記従動側プーリの前記ベルトが巻き掛けられる部分以
   外の部分、または該従動側プーリの回転に従って回転す
   る部材、に設けられた第１係合部と、 前記回動アームに設けられ、前記ベルトの切断に伴って
   該回動アームが前記付勢手段によって前記押圧方向へ回
   動させられることにより、前記第１係合部と係合させら
   れて少なくとも前記昇降部材が下降する方向における前
   記従動側プーリの回転を阻止する第２係合部とを有する
   ことを特徴とする昇降部材の落下防止装置。