JP4800751B2

JP4800751B2 - 回転装置

Info

Publication number: JP4800751B2
Application number: JP2005333975A
Authority: JP
Inventors: 彰浩北村; 耕作北村
Original assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Current assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-11-18
Also published as: JP2007139082A

Description

本発明は、駆動部と駆動部に接続された従動部を有する回転装置に関する。

従来、駆動部と駆動部に接続された従動部を有する回転装置においては、ベルトや歯車を用いて駆動部が従動部を回転駆動していた。

特許文献１には、回転数を変更可能な原動機を備え、該原動機の回転を主軸に伝達する工作機械の主軸頭が示されている。
特開平５−３３７７０１号公報

しかしながら、歯車で回転を伝達する場合は、振動や騒音が発生する問題があり、高速回転するには装置を大型化する必要がある。また、ベルトで回転を伝達する場合は、ベルトのスリップ等により高速回転するには限界がある。

そこで本発明は、駆動部が従動部を高速かつ安定に回転駆動させることができる回転装置を提供することを目的としている。

本発明の解決手段を例示すると、請求項１〜４に記載のとおりである。

本発明の回転装置によれば、駆動部が従動部を高速かつ安定に回転駆動させることができる。

従動プーリーが、第１従動部材と第２従動部材からなり、第１従動部材と第２従動部材の両方が、一定位置の従動軸心に沿って他方に向けて移動することにより、駆動プーリーを押圧すると、従動プーリーが一定位置の駆動軸心に沿った駆動プーリーの両方の振動を吸収することができ、従動軸をより安定して回転駆動することができる。とくに、第１従動部材と第２従動部材の両方が、一定位置の従動軸心に沿って互いに向けて移動することにより、駆動プーリーを押圧するので、従動プーリーが一定位置の駆動軸心に沿った駆動プーリーの両方向の振動を吸収することができ、従動軸を更に安定して回転駆動することができる。

駆動プーリーが、従動プーリーと接続する駆動接続部を有し、駆動接続部の駆動軸心を含む断面がくさび形に構成されていると、駆動プーリーと従動プーリーの接触面積を増やすことができ、より多くの摩擦力で従動プーリーを回転駆動することができる。

駆動プーリーと従動プーリーとの間に摩擦プレートが設けられていると、摩擦プレートを容易に交換でき、常に適切な摩擦力で回転駆動を行うことができる。

従動部に皿バネが設けられていて、皿バネにより従動プーリーが駆動プーリーを押圧すると、従動プーリーが周方向に均等な押圧力で駆動プーリーを押圧でき、駆動プーリーをより安定して押圧することができる。

本発明の最良の形態による回転装置は、駆動部と、駆動部に接続された従動部を有する。駆動部が、駆動モーターと、駆動モーターによって駆動軸心の周りで回転駆動される駆動軸と、駆動軸に取り付けられた駆動プーリーを有する。従動部が、従動軸心の周りで回転自在に構成された従動軸と、従動軸に取り付けられた従動プーリーを有する。従動プーリーが、駆動プーリーを押圧することにより所定の摩擦力が発生し、この摩擦力により駆動軸が従動軸を回転駆動する。

本発明においてプーリーの用語は、最も広義に解釈されるものとし、典型的には、モーターの動力を直接的又は間接的に伝えるものを意味する。

好ましくは、従動プーリーが、第１従動部材と第２従動部材からなり、第１従動部材と第２従動部材の少なくとも一方が、従動軸心に沿って他方に向けて移動することにより駆動プーリーを押圧する。更に好ましくは、後述の実施例に示すように、従動プーリーが、第１従動部材と第２従動部材からなり、第１従動部材と第２従動部材の両方が、従動軸心に沿って互いに向けて移動することにより駆動プーリーを押圧する。

好ましくは、駆動プーリーが、従動プーリーと接続する駆動接続部を有し、駆動接続部の駆動軸心を含む断面がくさび形に構成されている。本発明におけるくさび形は、三角形や接頭円錐形の他、半円形等、摩擦力を多く伝達できる種々の形状を含む。

好ましくは、駆動プーリーと従動プーリーとの間に摩擦プレートが設けられている。後述の実施例に示すように、摩擦プレートを駆動プーリーにのみ設けるのが好ましいが、本発明は摩擦プレートが従動プーリーにのみ設けられている構成と、摩擦プレートが駆動プーリーと従動プーリーの両方に設けられている構成を含む。

好ましくは、従動部に皿バネが設けられていて、皿バネにより従動プーリーが駆動プーリーを押圧する。

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。

図１は、本発明による回転装置の主要部を示す概念図である。

回転装置１０は、駆動部１２と、駆動部１２に接続された従動部１４を有する。

駆動部１２は、駆動モーター１６と、駆動モーター１６によって駆動軸心Ｘ１の周りで回転駆動される駆動軸１８と、駆動軸１８に取り付けられた駆動プーリー２０を有する。すなわち、駆動軸１８と駆動プーリー２０はともに回転するようになっている。

従動部１４は、従動軸心Ｘ２の周りで回転自在に構成された従動軸２４と、従動軸２４に取り付けられた従動プーリー２６を有する。すなわち、従動軸２４と従動プーリー２６はともに回転するようになっている。

従動プーリー２６は、駆動プーリー２０を押圧することにより所定の摩擦力を発生させる。

図１に示された実施例においては、従動プーリー２６が、従動軸心Ｘ２に沿って移動可能な第１従動部材２６ａと第２従動部材２６ｂからなる。

第１従動部材２６ａは、従動軸心Ｘ２に沿った方向の押圧力Ｆ１（Ｆ１≧０）で駆動プーリー２０を押圧する。

第２従動部材２６ｂは、従動軸心Ｘ２に沿った方向の押圧力Ｆ１とは反対方向の押圧力Ｆ２（Ｆ２≧０、Ｆ１＋Ｆ２＞０）で駆動プーリー２０を押圧する。

すなわち、第１従動部材２６ａと第２従動部材２６ｂの少なくとも一方が、従動軸心Ｘ２に沿って他方に向けて移動することにより、駆動プーリー２０を押圧する。

この摩擦力により駆動軸１８が従動軸２４を回転駆動するようになっている。

以下、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。

図２は、本発明による回転装置の主要部の一例を示す部分側断面図である。図３は、図２の回転装置の全体図である。図２と図３に示された例においては、回転装置は工作機械に取り付けられている。図４は、駆動接続部付近を示す拡大図である。

回転装置３０は、駆動部３２と、駆動部３２に接続された従動部３４を有する。

駆動部３２は、駆動モーター３６と、駆動モーター３６によって駆動軸心Ｘ１の周りで回転駆動される駆動軸３８と、駆動軸３８に取り付けられた駆動プーリー４０を有する。すなわち、駆動軸３８と駆動プーリー４０はともに回転するようになっている。

駆動プーリー４０は、従動プーリー４６と接続する駆動接続部４０ａを有する。駆動接続部４０ａの駆動軸心Ｘ１を含む断面は、くさび形に構成されている。

駆動プーリー４０と従動プーリー４６との間に摩擦プレート４２が設けられている。

駆動プーリー４０の駆動接続部４０ａに摩擦プレート４２が設けられている。摩擦プレート４２は、回転伝達時のスリップを防ぐ為、摩擦係数の大きい素材からなり、例えば硬質ゴムから形成される。

摩擦プレート４２は、駆動軸心Ｘ１に対して斜めに配置された第１摩擦プレート４２ａと第２摩擦プレート４２ｂからなる。

第１摩擦プレート４２ａと第２摩擦プレート４２ｂの幅Ｗは１０〜３０ｍｍであり、好ましくは２０ｍｍである。幅Ｗが１０ｍｍ未満の場合及び幅Ｗが８０ｍｍを超える場合は、周速違いが多いため不都合である。

第１摩擦プレート４２ａと第２摩擦プレート４２ｂの厚さＴは１〜３ｍｍであり、好ましくは２ｍｍである。厚さＴが１ｍｍ未満の場合及び厚さＴが３ｍｍを超える場合は、接触圧力不均等のため不都合である。

第１摩擦プレート４２ａと第２摩擦プレート４２ｂのなす角度Ａは１０〜３０°であり、好ましくは２０°である。角度Ａが１０°未満の場合及び角度Ａが３０°を超える場合は、接触面圧不安定のため不都合である。

第１摩擦プレート４２ａは後述する第１従動部材４６ａと摩擦力を介して接続する。第２摩擦プレート４２ｂは後述する第２従動部材４６ｂと摩擦力を介して接続する。第１摩擦プレート４２ａと第２摩擦プレート４２ｂが駆動軸心Ｘ１に対して斜めに配置されていることにより、駆動軸心Ｘ１に対して平行又は垂直に配置されている場合と比較してより多くの摩擦力が伝達されるようになっている。

従動部３４は、従動軸心Ｘ２の周りで回転自在に構成された従動軸４４と、従動軸４４に取り付けられた従動プーリー４６を有する。すなわち、従動軸４４と従動プーリー４６はともに回転するようになっている。

従動プーリー４６は、駆動プーリー４０を押圧することにより所定の摩擦力を発生させる。従動部３４に皿バネ４８が設けられている。また、皿バネ４８により従動プーリー４６が駆動プーリー４０を押圧するようになっている。

従動プーリー４６は、従動軸心Ｘ２に沿って僅かに移動可能な第１従動部材４６ａと第２従動部材４６ｂからなる。

皿バネ４８は、第１皿バネ４８ａと第２皿バネ４８ｂからなる。

第１従動部材４６ａの第２従動部材４６ｂと反対側の端部には、第１皿バネ４８ａが設けられている。第１皿バネ４８ａの第１従動部材４６ａと反対側の端部は、従動軸４４に固定されている。第１皿バネ４８ａを用いて、第１従動部材４６ａは、従動軸心Ｘ２に沿った方向の押圧力Ｆ３（Ｆ１＞０）で駆動プーリー４０を押圧する。

第２従動部材４６ｂの第１従動部材４６ａと反対側の端部には、第２皿バネ４８ｂが設けられている。第２皿バネ４８ｂの第２従動部材４６ｂと反対側の端部は、従動軸４４に固定されている。第２皿バネ４８ｂを用いて、第２従動部材４６ｂは、従動軸心Ｘ２に沿った方向の押圧力Ｆ３とは反対方向の押圧力Ｆ４（Ｆ２＞０）で駆動プーリー４０を押圧する。

すなわち、第１従動部材４６ａと第２従動部材４６ｂが、従動軸心Ｘ２に沿って互いに向けて移動することにより駆動プーリー４０を押圧する。

この摩擦力により駆動プーリー４０が従動プーリー４６を回転駆動するようになっている。

なお、本発明は図示された実施例に限定されない。

本発明による回転装置の主要部を示す概念図である。本発明による回転装置の主要部の一例を示す部分側断面図である。図２の回転装置の全体図である。駆動接続部付近を示す拡大図である。

符号の説明

１０、３０回転装置
１２、３２駆動部
１４、３４従動部
１６、３６駆動モーター
１８、３８駆動軸
２０、４０駆動プーリー
２４、４４従動軸
２６、４６従動プーリー
２６ａ、４６ａ第１従動部材
２６ｂ、４６ｂ第２従動部材
４０ａ駆動接続部
４２摩擦プレート
４８ａ第１皿バネ
４８ｂ第２皿バネ
Ｘ１駆動軸心
Ｘ２従動軸心
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４押圧力

Claims

駆動部（１２、３２）と、駆動部（１２、３２）に接続された従動部（１４、３４）を有する回転装置において、
駆動部（１２、３２）が、駆動モーター（１６、３６）と、駆動モーター（１６、３６）によって一定位置の駆動軸心（Ｘ１）の周りで回転駆動される駆動軸（１８、３８）と、駆動軸（１８、３８）に取り付けられた駆動プーリー（２０、４０）を有し、
従動部（１４、３４）が、一定位置の従動軸心（Ｘ２）の周りで回転自在に構成された従動軸（２４、４４）と、従動軸（２４、４４）に取り付けられた従動プーリー（２６、４６）を有し、
従動プーリー（２６、４６）が、第１従動部材（２６ａ、４６ａ）と第２従動部材（２６ｂ、４６ｂ）からなり、第１従動部材（２６ａ、４６ａ）と第２従動部材（２６ｂ、４６ｂ）が、一定位置の従動軸心（Ｘ２）に沿って別々に移動可能に設けられていて、互いに他方に向けて移動することにより、第１従動部材（２６ａ、４６ａ）と第２従動部材（２６ｂ、４６ｂ）が駆動プーリー（２０、４０）を互いに他方に向けて押圧して従動プーリー（２６、４６）の第１従動部材（２６ａ、４６ａ）と第２従動部材（２６ｂ、４６ｂ）の両方が一定位置の駆動軸心（Ｘ１）に沿った駆動プーリー（２０、４０）の両方向の振動を吸収し、
従動プーリー（２６、４６）の第１従動部材（２６ａ、４６ａ）と第２従動部材（２６ｂ、４６ｂ）が別々に駆動プーリー（２０、４０）に押圧されることにより所定の摩擦力が発生し、この摩擦力により駆動軸（１８、３８）が従動軸（２４、４４）を回転駆動することを特徴とする回転装置。
駆動プーリー（４０）が、従動プーリー（４６）と接続する駆動接続部（４０ａ）を有し、駆動接続部（４０ａ）の駆動軸心（Ｘ１）を含む断面がくさび形に構成されており、従動プーリー部材（４６）がその駆動接続部（４０ａ）のくさび形に対応したくさび形の接続面を有することを特徴とする請求項１に記載の回転装置。
駆動プーリー（４０）と従動プーリー（４６）との間に摩擦プレート（４２）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転装置。
従動プーリー（２６、４６）の第１従動部材（２６ａ、４６ａ）と第２従動部材（２６ｂ、４６ｂ）の各々に皿バネ（４８ａ、４８ｂ）が設けられていて、これらの皿バネ（４８ａ、４８ｂ）により従動プーリー（４６）の第１従動部材（２６ａ、４６ａ）と第２従動部材（２６ｂ、４６ｂ）が別々に駆動プーリー（４０）に押圧され、かつ、従動プーリーが駆動軸心に沿った駆動プーリーの両方の振動を吸収することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転装置。