JP2707173B2 - 基準位置設定機能を有するねじ式カム機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ローラを基準位置に簡
単に設定できるねじ式カム機構に関する。本発明は、回
転機器の動作の制御に関するスイッチ（所謂リミットス
イッチ）の開閉に使用すれば好適である。

【０００２】

【従来の技術】ねじとナットを利用したカム機構は従来
から知られている。この場合、ナットがリミットスイッ
チの開閉を制御する作動手段となる。このようなカム機
構を、回転機器の動作を制御するリミットスイッチの開
閉に応用する場合、スイッチ開閉までのナットの移動距
離（ストローク）を正確に設定する必要がある。即ち、
ねじの基準位置にナットを正確に位置させる必要があ
る。しかも、装置の動作の中断をできるだけ短くするに
は、ナットをねじの基準位置に迅速に移動させることが
重要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のカム機
構では、ナット又はねじを回転させないでナットを基準
位置に移動させることは不可能であった。よって、この
場合のように、作動手段であるナットを現位置から遠く
離れた所望位置に移動させるためには、ねじを多数回回
転させなければならなかった。更に、ナットの円周方向
の位置を簡単に且つ正確に設定することはできなかっ
た。したがって、本発明の目的は、ねじの係合を用いて
ねじの回転数により確実にリミットスイッチ等を作動手
段で制御できると共に、ねじの係合を簡単に解放して、
作動手段を迅速に基準位置まで移動できる基準位置設定
機能を有するねじ式カム機構を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の基準位
置設定機能を有するねじ式カム機構によれば、送りねじ
部１２は、第１ねじ山を有する第１送り部１４、及び外
径がこの第１ねじ山の外径よりも大きい第２ねじ山を有
し第１送り部に結合した第２送り部１６から成り、第１
送り部及び第２送り部の軸が共通である。第２の軸２４
は、送りねじ部の軸１０と平行に移動可能に設置されて
いる。ローラ２２は、送りねじ部のねじ溝と係合可能の
フランジ２０を有し、第２の軸２４に沿って移動可能に
設けられている。停止部材２６は、第２の軸２４に沿っ
たローラ２２の移動経路に設けられ、ローラ２２と当接
してこのローラの第２の軸に沿った移動を基準位置で停
止させる。付勢手段３２は、ローラ２２を停止部材２６
の方向に付勢する。また、軸移動手段３８は、ローラの
フランジ２０が送りねじ部１２のねじ溝と係合する位置
及びフランジ２０がねじ溝から係合解除される位置の一
方となるように第２の軸２４を送りねじ部の軸１０と平
行に移動させる。さらに、回転手段３４、４０は、軸移
動手段３８によりフランジ２０がねじ溝から係合解除さ
れるときに、送りねじ部１２の回転角度が所定角度にな
るまで、軸移動手段３８と連動して送りねじ部１２を回
転させる。 よって、ローラのフランジ２０が送りねじ部
の第１送り部１２又は第２送り部１６のねじ溝と係合し
ているときは、送りねじ部１２をこの送りねじ部の一方
の 回転方向（矢印２８の方向）に回転させると、ローラ
２２が第１送り部１２から第２送り部１６に向かう方向
（矢印３０の方向）に移動して、ローラ２２が第１送り
部１２から第２送り部１４に移動すると、第２の軸２４
が送りねじ部の軸から遠のく。また、送りねじ部１２を
一方の回転方向と逆方向（矢印２８と逆方向）に回転さ
せると、ローラ２２が第２送り部１６から第１送り部１
４に向かう方向（矢印３０と逆方向）に移動して、ロー
ラ２２が第２送り部１６から第１送り部１４に移動する
と、第２の軸２４が送りねじ部の軸１０に近づく。さら
に、軸移動手段２８が第２の軸２４を送りねじ部の軸１
０から遠のく方向に移動させて送りねじ部１２のねじ溝
及びフランジ２０の係合を解除することにより、ローラ
２２が停止部材２６に当接して停止するまで付勢手段３
２がローラ２２を第２の軸２４に沿って移動させると共
に、軸移動手段３８に連動して回転手段３４、４０が送
りねじ部１２を所定角度まで回転させ、軸移動手段３８
が第２の軸２４を送りねじ部の軸１０に近づく方向に移
動させて送りねじ部１２のねじ溝及びフランジ２０が再
び係合することにより、ローラ２２が所定位置で且つ送
りねじ部１２が所定角度である基準位置となる。

【０００５】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。図１に示すように、軸１０に固定されたリ
ードドラム１１は、送りねじ部１２と端部１８からな
る。送りねじ部１２は、外径Ｄ１の第１ねじ山を有する
第１送り部１４と、外径Ｄ２（図２参照）の第２ねじ山
を有する第２送り部１６とを有する。送りねじ部１２と
端部１８は、例えば適当な合成樹脂で作成され、通常一
体成型される。送りねじ部１２は軸１０と嵌合し、後述
するように、ローラ２２を基準位置に移動させる際、嵌
合が解除される。

【０００６】送りねじ部１２の上方（図面上）にはフラ
ンジ２０を一端に有するローラ２２が軸２４に回転自在
に設けられ、フランジ２０は、第１及び第２送り部１
４、１６の夫々のねじ溝と係合可能である。停止部材２
６は軸２４に固定され、後述するように、ローラ２２の
移動により上方に移動し、リミットスイッチ等（図示せ
ず）を動作させる。なお、軸２４は、図１、図５及び図
６に示すように上下、即ち、送りねじ部１２の軸１０に
平行に移動可能である。

【０００７】ローラ２２が、図１に示すように、第１送
り部１４の位置にあるとする。この状態で軸１０を矢印
２８で示す方向に回転させると、ローラ２２は矢印３０
の方向に移動する。ローラ２２が第１送り部１４の左端
に達すると、フランジ２０は第２送り部の外径Ｄ２のね
じに案内され、図６に示すようにローラ２２は外径Ｄ２
のねじ山に乗る。従って、軸２４に固定された部材２６
も上方に移動し、リミットスイッチ等を動作させること
が出来る。

【０００８】第２送り部１６について、図２を参照して
詳細に説明する。図２は、図１のＡ−Ａから見た断面図
である。図２に示すように、第２送り部１６のねじは、
第１送り部１４のねじの外径Ｄ１より大きい外径Ｄ２を
有する。第２送り部１６のねじのねじ山は、ローラ２２
のフランジ２０が第１送り部１４から第２送り部１６に
移動できるように、第１傾斜部３１を有する。即ち、ロ
ーラ２２が、第１送り部１４の左端に達すると、第１傾
斜部３１に案内されて外径Ｄ２のねじ山２９に乗る。軸
１０が更に矢印２８（図１）の方向に回転すると、ロー
ラ２２は外径Ｄ２のねじ山２９から第２傾斜部２７に移
行して軸１０に近づく。更に軸１０が矢印２８の方向に
回転すると、ローラ２２は、第２傾斜部２７から第１傾
斜部３１に乗り移り、再び外径Ｄ２のねじ山２９に登
り、この動作を繰り返す。

【０００９】ローラ２２が第２送り部１６に位置する時
（図６参照）、軸１０が矢印２８（図１参照）の方向に
回転し続ける場合、フランジ２０が第２傾斜部２７から
第１傾斜部３１に正確に移行しなければならない。この
ため、第１及び第２傾斜部の間のねじ溝を充分に深くす
ることが望ましい。尚、ローラ２２が第２傾斜部２７か
ら第１傾斜部３１乗り移る際、部材２６は一旦下方に移
動するが、ローラ２２が最初にねじ山２９に乗った際の
スイッチの状態を電気的に保持するように制御回路を設
計すれば何等支障はない。

【００１０】ローラ２２が図６に示す第２送り部１６に
位置するとき、軸１０を矢印２８（図１参照）で示す方
向と逆方向に回転させると、ローラ２２は、ねじ山２９
から第１傾斜部３１を介して第１送り部１４に移動す
る。

【００１１】ところで、ローラ２２の基準位置への設定
は、簡単な構成で且つ可能な限り短時間で行ないたい。
本発明は、従来例と異なり、フランジ２０を送りねじ部
１２から分離できる。即ち、軸２４を送りねじ部１２か
ら遠ざけて、ローラ２２を付勢手段３２により左方向に
押せば、ローラ２２は軸２４上を移動して部材２６に当
接して停止する。その後、軸２４を元の状態に戻せば、
ローラ２２は軸２４上の所定位置に位置する（図５及び
図６参照）。

【００１２】しかしながら、単に、付勢手段３２により
ローラ２２を左方に移動させても、ローラ２２はリード
ドラム１１の所定個所に位置させることはできない（即
ち、リードドラムの基準位置に位置させることはできな
い）。

【００１３】図３は、図１の装置を左方から見た概略側
面図である。レバー３４は軸（六角軸）３６に固定され
ている。軸３６は回転可能ではあるが軸位置は固定され
ている。アーム３８は軸３６、２４に固定されている。
一方、図面から明らかではないが、ハート型カム４０は
リードドラム１１に固定されている。実際には、カム４
０とリードドラムを一体成型するのが望ましい。勿論、
カム４０の回転にリードドラム１１が連動すればよいの
で、両者を単に嵌合するだけでもよい。なお、アーム３
８が軸２４を移動させる軸移動手段となり、レバー３４
及びカム４０が送りねじ部１２の回転角度を所定角度に
する回転手段となる。

【００１４】ローラ２２をリードドラム１１から分離さ
せて基準位置に移動させるには、図３に示すように、軸
３６を矢印４１の方向に回転させ、アーム３８を矢印４
４の方向に回動させると共に、レバー３４を矢印４２の
方向に回動させる。従って、軸２４は、アーム３８の回
動により軸１０から遠ざけられ、ローラ２２はリードド
ラム１１から分離し、付勢手段３２により部材２６に当
接する。一方、レバー３４の凹部３４ａがハート型カム
４０に当接し、レバー３４を更に矢印４２の方向に回動
させると、レバー３４の凹部３４ａはカム４０を回転さ
せ、カム４０は図４に示す位置となる。カム４０は軸１
０に軸支され且つリードドラム１１に固定されているの
で、カム４０の回転によりリードドラム１１も回転す
る。従って、図４に示すカム４０の位置をリードドラム
１１の回転角の所定位置（即ちリードドラムの基準位
置）とすれば、レバー３４を矢印４２の方向に回動させ
ることにより、リードドラム１１を円周方向の所定位置
とすることができる。尚、図面から明らかではないが、
上述したように、ローラ２２をリードドラム１１から分
離させて基準位置にするまで、リードドラム１１と軸１
０との嵌合を外す。

【００１５】次に、軸３６を矢印４１と逆方向に回転さ
せると、ロール２２はリードドラム１１の基準位置に位
置する。図６は、ロール２２がリードドラム１１の基準
位置に移動した様子を示す。

【００１６】図７は、本発明に係るねじ式カム機構をリ
ミットスイッチの制御に応用した例を説明する図であ
る。図７では、図１等に示したねじ式カム機構を２個直
列に接続している。尚、左側及び右側のねじ式カム機構
を夫々参照番号９９、１００で区別する。ねじ式カム機
構９９、１００の構成部品は全く同様なので、対応する
構成部品には同一番号を使用し、右側のカム機構１００
の参照番号には「′」を付している。

【００１７】図７に示す装置は、窓用スクリーン等の引
出し或いは巻戻しの駆動源である筒型アクチュエータに
使用して好適である。図７の装置を、窓用スクリーンの
引き出用の筒型アクチュエータに応用する場合を説明す
る。先ず、窓用スクリーンの引出し量を正確に設定する
必要がある。

【００１８】図７に示すように、ねじ式カム機構１００
のローラ２２’がリードドラム１１’の中間部に位置
し、ねじ式カム機構９９のローラ２２は基準位置にある
とする。次に、軸１０を矢印５０の方向に回転させる
と、ローラ２２は第１ねじ送り部１６から第２ねじ送り
部１４（図１参照）に移行して右方向に移動する。一
方、右側のローラ２２’も右側に移動する。軸１０を所
定数回転させた後（即ち窓スクリーンの引出し量に相
当）、軸１０の回転を停止してローラ２２’を基準位置
に設定する。つまり、ローラ２２が基準位置から右側に
所定距離移動するとローラ２２’が基準位置となり、逆
に、ローラ２２’が基準位置から左側に所定距離移動す
るとローラ２２が基準位置となるようにする。従って、
ローラ２２及び２２’の基準位置で駆動モータを制御す
るスイッチを制御すれば、正確なスクリーンの引出し量
を特定できる。

【００１９】尚、図７において、リミットスイッチ（図
示せず）は、部材２６及び２６’の近傍に配置される。
しかし、軸２４を左方に延ばし、リミットスイッチを制
御する新たな部材を端部１８の下方に設けるようにして
もよい。

【００２０】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ローラ
は、フランジを有するので、送りねじ部の第１送り部及
び第２送り部と確実に係合することができるので、送り
ねじ部に回転に応じてローラを正確に移動できる。ま
た、第１ねじ山及び第２ねじ山の外径が異なるので、ロ
ーラの移動に応じて、第２の軸の位置を送りねじ部の軸
に対して確実に制御できため、この第２の軸の位置の変
化によりリミットスイッチ等を制御することができる。
さらに、ローラを極めて簡単に且つ所謂ワンタッチで基
準位置に移動することができる。また、この基準位置で
は、単にローラの位置が所定位置であるばかりでなく、
送りねじ部の回転角度も所定角度になっているので、ね
じ機構の基準位置を一層正確なものとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装置の側面図。

【図２】図１のＡ−Ａから見た断面図。

【図３】本発明に係る基準位置設定を説明する図

【図４】本発明に係る基準位置設定を説明する図

【図５】本発明に係る装置の側面図

【図６】本発明に係る装置の側面図

【図７】本発明に係る装置の使用例を説明する図

【符号の説明】

１０ 軸 １２ 送りねじ部 １４ 第１送り部 １６ 第２送り部 ２０ フランジ ２２ ローラ ２４ 第２の軸２６ 停止部材 ３２ 付勢手段 ３４ 回転手段の一部であるレバー ３６ 第３の軸３８ 軸移動手段であるアーム ４０ 回転手段の一部であるハート型カム

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１ねじ山を有する第１送り部、及び外
   径が上記第１ねじ山の外径よりも大きい第２ねじ山を有
   し上記第１送り部に結合した第２送り部から成り、上記
   第１送り部及び上記第２送り部の軸が共通である送りね
   じ部と、 該送りねじ部の軸と平行に移動可能に設置された第２の
   軸と、 上記送りねじ部のねじ溝と係合可能のフランジを有し、
   上記第２の軸に沿って移動可能に設けられたローラと、 上記第２の軸に沿った上記ローラの移動経路に設けら
   れ、上記ローラと当接して上記ローラの上記第２の軸に
   沿った移動を基準位置で停止させる停止部材と、 上記ローラを上記停止部材の方向に付勢する付勢手段
   と、 上記ローラの上記フランジが上記送りねじ部のねじ溝と
   係合する位置及び上記フランジが上記ねじ溝から係合解
   除される位置の一方となるように上記第２の軸を上記送
   りねじ部の軸と平行に移動させる軸移動手段と、 該軸移動手段により上記フランジが上記ねじ溝から係合
   解除されるときに、上記送りねじ部の回転角度が所定角
   度になるまで、上記軸移動手段と連動して上記送りねじ
   部を回転させる回転手段とを具え、 上記ローラの上記フランジが上記送りねじ部の上記第１
   送り部又は上記第２送り部のねじ溝と係合しているとき
   は、上記送りねじ部を該送りねじ部の一方の回転方向に
   回転させると、上記ローラが上記第１送り部から上記第
   ２送り部に向かう方向に移動して、上記ローラが上記第
   １送り部から上記第２送り部に移動すると、上記第２の
   軸が上記送りねじ部の軸から遠のき、 上記送りねじ部を上記一方の回転方向と逆方向に回転さ
   せると、上記ローラが上記第２送り部から上記第１送り
   部に向かう方向に移動して、上記ローラが上記第２送り
   部から上記第１送り部に移動すると、上記第２の軸が上
   記送りねじ部の軸に近づき、 上記軸移動手段が上記第２の軸を上記送りねじ部の軸か
   ら遠のく方向に移動させて上記送りねじ部のねじ溝及び
   上記フランジの係合を解除することにより、上記ローラ
   が上記停止部材に当接して停止するまで上記付勢手段が
   上記ローラを上記第２の軸に沿って移動させると共に、
   上記軸移動手段に連動して上記回転手段 が上記送りねじ
   部を上記所定角度まで回転させ、上記軸移動手段が上記
   第２の軸を上記送りねじ部の軸に近づく方向に移動させ
   て上記送りねじ部のねじ溝及び上記フランジが再び係合
   することにより、上記ローラが上記所定位置で且つ上記
   送りねじ部が上記所定角度である基準位置となる ことを
   特徴とする基準位置設定機能を有するねじ式カム機構。
2. 【請求項２】 上記軸移動手段は、回転可能な第３の軸
   に固定されると共に上記第２の軸を支持するアームであ
   り、 上記回転手段は、上記送りねじ部に固定されたハート形
   カムと、上記第３の軸に固定されると共に上記ハート形
   カムに当接する凹部を有するレバーとを具える ことを特
   徴とする請求項１に記載した基準位置設定機能を有する
   ねじ式カム機構。