JP4924263B2 - Timing belt drive mechanism - Google Patents

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本発明は、タイミングベルトのプーリ間の回転軸間の距離がプーリの回転方向にベルトのテンションに応じて短くなるよう平行板バネで所定のベルト伝動の負荷を調整することで、ベルトの緩みや歯飛びを生じさせるタイミングベルトの駆動技術に関する。   The present invention adjusts a predetermined belt transmission load with a parallel leaf spring so that the distance between the rotation shafts between the pulleys of the timing belt is shortened according to the belt tension in the rotation direction of the pulleys. The present invention relates to a timing belt driving technique that generates tooth skipping.

ロボットのアーム機構等に適用されるタイミングベルトとプーリで構成されたトルク伝動機構において、許容される所定のベルトに懸かる負荷を越えた際に、タイミングベルトとプーリ間で歯飛び、または、それに至るまでのベルトの位置変動を生じさせる機構を実現することで駆動機構自体を保護する小型の機構が求められている。   In a torque transmission mechanism composed of a timing belt and pulley applied to a robot arm mechanism or the like, the tooth jumps between the timing belt and the pulley when it exceeds the allowable load on the predetermined belt, or reaches it. There is a demand for a small mechanism that protects the drive mechanism itself by realizing a mechanism that causes the positional fluctuation of the belt up to the above.

上記した機構を実現するため、従来、タイミングベルトに懸かる負荷を調整する技術として、バネ等による所定の弾性を有するアイドラによってタイミングベルトを付勢してテンション(張力)を調整する方法が考えられる(例えば、特許文献1、2参照)。   In order to realize the above-described mechanism, conventionally, as a technique for adjusting the load applied to the timing belt, a method of adjusting the tension by urging the timing belt with an idler having a predetermined elasticity by a spring or the like can be considered ( For example, see Patent Documents 1 and 2).

一般的なアイドラによるテンション調整機構を図5において説明する。図5−(1)は、プーリa10、プーリb10’間に懸けられたタイミングベルト20を付勢する弾性支持されたアイドラ30が、ベルト片側に配置された場合を示し、図5−(2)は、アイドラ30がベルト両側に対称に配置された場合を示している。   A general tension adjustment mechanism using an idler will be described with reference to FIG. FIG. 5- (1) shows a case in which an elastically supported idler 30 that urges the timing belt 20 suspended between the pulley a10 and the pulley b10 ′ is arranged on one side of the belt, and FIG. These show the case where the idler 30 is symmetrically arranged on both sides of the belt.

しかしながら、アイドラ30を片側に設けた場合、図のような反時計回りの回転トルクが働いたときに、タイミングベルト20のA部分でベルト張力が増大し、それに引きずられてアイドラ30が位置ズレを生じ、片やタイミングベルト20のB部分でアイドラ30の位置ズレ分、ベルト張力に緩みが発生する。逆に、時計回りの回転トルクでは、B部分のベルト張力が増大し、A部分でのベルト張力の緩みが小さく、アイドラ30の位置ズレはほとんどない状態となる。このように、アイドラ30が一つの場合、タイミングベルト20の回転方向に依存して、ベルトの歯飛に至るまでの特性に差を生じ、伝達機構の保護能力に差を生じるという問題がある。   However, when the idler 30 is provided on one side, the belt tension increases at the portion A of the timing belt 20 when the counterclockwise rotational torque as shown in FIG. As a result, the belt tension is loosened by an amount corresponding to the position shift of the idler 30 at the part or the B portion of the timing belt 20. On the other hand, with the clockwise rotational torque, the belt tension in the B portion increases, the belt tension in the A portion is less loose, and the idler 30 is hardly displaced. Thus, when there is one idler 30, there is a problem that depending on the rotation direction of the timing belt 20, there is a difference in the characteristics up to the tooth skipping of the belt and a difference in the protection capability of the transmission mechanism.

これを改善するため、アイドラ30を2個対称位置に対抗させて配置させる方法が有効であるが、機構が複雑になると同時に、対称性を確保するための調整が困難、などの問題を抱える。さらに、タイミングベルトの経路にプーリ以外の機構が必要とされるためプーリ間の軸間距離を短くすることが困難であり、駆動用モータ等アクチュエータ自体も固定する必要があり、当該機構を配置するためのスペース効率が悪くなるなど、小型化には不向きである。   In order to improve this, a method of arranging the two idlers 30 so as to oppose each other at the symmetrical position is effective. However, the mechanism becomes complicated, and at the same time, there are problems such as difficulty in adjustment for ensuring symmetry. Further, since a mechanism other than the pulley is required in the timing belt path, it is difficult to shorten the distance between the pulleys, and the actuator itself such as a drive motor needs to be fixed. Therefore, it is unsuitable for downsizing, for example, the space efficiency becomes poor.

また、タイミングベルトの張力を均一にする簡便な方法として、図6に示すように、コイルバネ70でモータ50と支持部材(基体90)は一体となってフレームと相対移動し、駆動プーリ50と係合する駆動ベルト(タイミングベルト60)へテンションを付与する方法が提案されている。コイルバネ70によってフレーム全体に外力が加えられ、ベルト張力を吸収する構成としている(例えば、特許文献3)。つまり、プーリに単軸の力を懸けて左右回転のベルトのテンション特性を均一にする方法である。   Further, as a simple method for making the tension of the timing belt uniform, as shown in FIG. 6, the motor 50 and the support member (base 90) are integrally moved relative to the frame by the coil spring 70, and are engaged with the drive pulley 50. A method of applying tension to a driving belt (timing belt 60) to be combined has been proposed. An external force is applied to the entire frame by the coil spring 70 to absorb the belt tension (for example, Patent Document 3). In other words, this is a method in which a single-axis force is applied to the pulley to make the tension characteristics of the left-right rotating belt uniform.

しかしながら、これをコイルバネ70で実現しようとすると、プーリの倒れモーメントを拘束していないため、図6の例のように、モータ等とともにプーリの回転軸が揺れて安定な動作できない。また、モータを固定すると、バネのテンション調整効果が消失してしまうという問題がある。
特開平10−94986号公報 特開平08−152050号公報 特開2001−334715号公報
However, if this is attempted to be realized by the coil spring 70, the pulley's tilting moment is not constrained, so that the rotation shaft of the pulley shakes together with the motor or the like as in the example of FIG. Moreover, when the motor is fixed, there is a problem that the tension adjustment effect of the spring is lost.
JP 10-94986 A Japanese Patent Laid-Open No. 08-152050 JP 2001-334715 A

上記してきた問題を解決するため、本発明では、図6に適用されているコイルバネに代わって、平行板バネを用い、プーリの回転軸間をバネで伸縮可能にする機能とプーリを回転させるアクチュエータ(モータ)を空中にフローティングさせた状態で安定に支持可能とすることによって、軽量で小型のベルトテンション調整機能および機構保護機能を有するタイミングベルト駆動機構を提供する。   In order to solve the above-described problem, in the present invention, a parallel leaf spring is used instead of the coil spring applied in FIG. 6, and a function of allowing the spring to extend and contract between the rotation shafts of the pulley and an actuator for rotating the pulley Provided is a timing belt drive mechanism having a lightweight and small belt tension adjustment function and a mechanism protection function by enabling the (motor) to be stably supported in a floating state in the air.

第一の発明は、互いに平行な回転軸を有する、駆動プーリとトルクの伝達を受ける受動プーリからなる2つのプーリ間でトルクを伝達するタイミングベルト駆動機構であって、前記2つのプーリの軸間距離がタイミングベルトの張力を受けて変動する方向に変形可能な平行板バネを備え、前記平行板バネの端部を双方のプーリの回転軸に沿った方向でタイミングベルトの位置に一致させて、前記受動プーリの支持部材に固定し、前記平行板バネの他端部を駆動プーリの回転軸を支持する基体部材と接合させたことを特徴とするタイミングベルト駆動機構に関する。 A first invention is a timing belt drive mechanism for transmitting torque between two pulleys comprising a drive pulley and a passive pulley that receives torque transmission , each having a rotation shaft parallel to each other, and the shaft belt between the two pulleys. distance comprising a deformable parallel plate spring is the direction that varies under tension of the timing belt, to match the position of the timing belt in the direction along the rotation axis of the pulley both an end portion of the parallel leaf spring The present invention relates to a timing belt drive mechanism that is fixed to a support member of the passive pulley and that the other end of the parallel leaf spring is joined to a base member that supports the rotation shaft of the drive pulley.

すなわち、第一の発明によれば、プーリの軸間距離が変動する方向に変形可能な平行板バネの一方の端部をプーリの回転基体となるモータ等に接合し、平行板バネの他の端部をベルトのテンションが懸かる位置に設置する構成とすることによって、プーリの回転軸を倒すようなモーメントは、バネ固定箇所に発生する姿勢維持モーメントと均衡して常に軸の方向でモータの姿勢を保つことが可能となる。   That is, according to the first invention, one end of a parallel leaf spring that can be deformed in a direction in which the distance between the axes of the pulley fluctuates is joined to a motor or the like that serves as a rotating base of the pulley, By adopting a configuration in which the end is installed at a position where the belt tension is applied, the moment that tilts the rotating shaft of the pulley is balanced with the posture maintenance moment generated at the spring fixing point, and the posture of the motor is always in the direction of the shaft. Can be maintained.

つまり、プーリの軸間をバネで伸縮可能にする機能とプーリを回転させるアクチュエータを空中にフローティングで安定支持可能にした板バネ構造とすることで、軽量で小型のベルトテンション調整機能が実現できる。   That is, a light and small belt tension adjustment function can be realized by using a leaf spring structure in which the pulley shaft can be expanded and contracted by a spring and the actuator that rotates the pulley is floating and stably supported in the air.

第二の発明は、前記平行板バネは、前記2つのプーリの軸間を通る面に対して互いに対称となる位置に2セット配置されたことを特徴とする上記第一の発明に記載のタイミングベルト駆動機構に関する。   According to a second aspect of the invention, two sets of the parallel leaf springs are arranged at positions symmetrical to each other with respect to a plane passing between the axes of the two pulleys. The present invention relates to a belt driving mechanism.

すなわち、第二の発明によれば、平行板バネをプーリを挟んで対称位置に設け、プーリ周りのトルクによるネジリ剛性を高めることができ、タイミングベルト駆動機構全体のより安定した姿勢制御が実現される。   That is, according to the second aspect of the invention, the parallel leaf springs are provided at symmetrical positions with the pulley interposed therebetween, and the torsional rigidity due to the torque around the pulley can be increased, thereby realizing more stable posture control of the entire timing belt drive mechanism. The

第三の発明は、前記タイミングベルトの位置にある前記平行板バネの前記一端部と前記駆動プーリとの距離の調整を可能とする締結部を備えたことを特徴とする上記第一または第二の発明に記載のタイミングベルト駆動機構に関する。 The third invention, the first and further comprising a fastening portion to enable distance adjustment of the one end portion and the driving pulley of the parallel plate springs in the position of the timing belt or The present invention relates to a timing belt drive mechanism described in the second invention.

すなわち、第三の発明によれば、平行板バネのバネ固定箇所とプーリとの距離をボルトなどで調整可能な構成とすることによってタイミングベルトの張力の調整が容易に実現できる。   That is, according to the third invention, the tension of the timing belt can be easily adjusted by adopting a configuration in which the distance between the spring fixing portion of the parallel plate spring and the pulley can be adjusted with a bolt or the like.

第四の発明は、前記平行板バネは、前記タイミングベルトの張力を表面歪として検出する歪みゲージを該表面に備えたことを特徴とする上記第一乃至第三の発明のいずれかに記載のタイミングベルト駆動機構に関する。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the parallel leaf spring includes a strain gauge on the surface thereof that detects the tension of the timing belt as a surface strain. The present invention relates to a timing belt drive mechanism.

すなわち、第四の発明によれば、板バネの変形や歪はベルトのテンション負荷によるものであり、摩擦等の擦れ箇所もないため、板バネの表面歪を歪ゲージで計測することで精度の高いベルトの張力を計測することが可能となる。   That is, according to the fourth invention, the deformation and distortion of the leaf spring is due to the tension load of the belt, and there is no rubbing part such as friction. High belt tension can be measured.

第五の発明は、前記歪ゲージによって表面歪として検出された前記タイミングベルトの張力に応じて前記駆動プーリのモータの駆動力をコントロールすることを特徴とする上記第四の発明に記載のタイミングベルト駆動機構に関する。 Fifth invention, the timing belt according to the fourth invention, characterized in that to control the driving force of the motor of the drive pulley in accordance with the tension of the timing belt which is detected as a surface strain by the strain gauge The drive mechanism.

すなわち、第五の発明によれば、歪ゲージによる計測結果に応じて、タイミングベルトの張力が上がり、例えば、張力の所定値を超えた場合に、モータのサーボをオフする等の機能を有する駆動系が構築できる。   That is, according to the fifth aspect of the invention, the drive having the function of turning off the servo of the motor when the tension of the timing belt increases according to the measurement result by the strain gauge, for example, exceeds a predetermined value of the tension. A system can be constructed.

上記した本発明によって以下の効果が生まれる。   The following effects are produced by the present invention described above.

駆動プーリに対しモータを接続し、プーリの回転基体となるモータにプーリの軸間距離が変化する方向に変形可能な平行板バネを接合し、平行板バネの他端をベルトの張力が懸かる位置に設置する構成によって、プーリの回転軸を倒すようなモーメントは、バネ固定箇所に発生する姿勢維持モーメントと均衡し、常に軸の方向でモータの姿勢を保つことが可能となる。   A position where the motor is connected to the drive pulley, a parallel leaf spring that can be deformed in the direction in which the distance between the pulley axes changes is joined to the motor that is the pulley's rotating base, and the belt tension is applied to the other end of the parallel leaf spring. With this configuration, the moment that tilts the rotating shaft of the pulley is balanced with the posture maintenance moment generated at the spring fixing point, and the motor posture can always be maintained in the direction of the shaft.

また、本機構の平行板バネのバネ固定箇所とプーリとの距離をボルトなどで調整可能にすることで、タイミングベルトの張力調整が容易に実現でき、必要以上のトルクが、プーリに懸かった際には、プーリの軸間がバネの変形により短くなり、結果としてベルトの歯とび現象により、プーリに接合した機構を保護することや、伝達トルクをカットして伝達先に接触する人に対して安全な範囲での発生力環境を提供することができる。   In addition, by adjusting the distance between the spring fixing point of the parallel leaf spring of this mechanism and the pulley with a bolt, etc., the tension of the timing belt can be easily adjusted, and when excessive torque is applied to the pulley. The distance between the pulley shafts is shortened due to the deformation of the spring, and as a result, the belt skipping phenomenon protects the mechanism joined to the pulley, and the person who contacts the transmission destination by cutting the transmission torque It is possible to provide a power generation environment within a safe range.

さらに、板バネの表面歪を歪ゲージで計測することで精度の高いベルトの張力を計測することが可能となり、計測結果に応じてベルトの張力が上がった際にモータのサーボをオフする等の機能を有する駆動系を構築できる。   Furthermore, it is possible to measure the belt tension with high accuracy by measuring the surface strain of the leaf spring with a strain gauge, and when the belt tension rises according to the measurement result, the servo of the motor is turned off, etc. A drive system having functions can be constructed.

以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態になるタイミングベルト駆動機構の基本構成を示す。左右の回転方向に依存しないベルト張力(テンション)の調整方法としては、対となるプーリの中心を結ぶ線上でプーリに力をかける方法が最も簡単で単軸の力で可能となるが、これをコイルバネで実現しようとすると、プーリの倒れモーメントを拘束していないため、図6の例のようにモータ等とともにプーリの回転軸が揺れて安定な動作できないか、モータを固定することでバネの張力調整効果が消失してしまう。   FIG. 1 shows a basic configuration of a timing belt drive mechanism according to an embodiment of the present invention. As a belt tension adjustment method that does not depend on the rotation direction of the left and right, the simplest method is to apply a force to the pulley on the line connecting the centers of the pair of pulleys. When trying to achieve with a coil spring, the pulley's tilting moment is not constrained, and as shown in the example of FIG. 6, the pulley's rotating shaft sways together with the motor, etc. Adjustment effect disappears.

そこで、本発明では、プーリの軸間をバネで伸縮可能にする機能とプーリを回転させるアクチュエータ(モータ)を空中にフローティングで安定支持可能にした板バネ構造とすることで、軽量で小型のベルトテンション調整機能および機構保護機能を実現する。   Therefore, in the present invention, a lightweight and small-sized belt is achieved by adopting a leaf spring structure in which the function of allowing the pulley shaft to extend and retract with a spring and the actuator (motor) for rotating the pulley to be floating and stably supported in the air. Realizes tension adjustment function and mechanism protection function.

駆動用のプーリ2に対し、モータ1を接続し、プーリ2の回転基体となる、例えば、モータ1にプーリ2の軸間距離が変化する方向に変形可能な平行板バネ4を、図のように、バネ固定箇所A6において片側端部を接合し、平行板バネ4の他端部をタイミングベルト3のテンションが懸かるバネ固定箇所B5の位置に設置する。このように平行板バネ4を幾何的に拘束することにより、バネ固定箇所Aとバネ固定箇所Bにおける平行板バネ4の変形特性は互いに姿勢を変えずに並進運動となる。   As shown in the figure, a parallel leaf spring 4 is connected to the driving pulley 2 and becomes a rotating base of the pulley 2, for example, a parallel leaf spring 4 that can be deformed in the direction in which the distance between the axes of the pulley 2 changes. Further, one end of the parallel plate spring 4 is joined at the spring fixing point A6, and the other end of the parallel leaf spring 4 is installed at the position of the spring fixing point B5 where the tension of the timing belt 3 is applied. By thus constraining the parallel leaf spring 4 in a geometrical manner, the deformation characteristics of the parallel leaf springs 4 at the spring fixing point A and the spring fixing point B become translational motions without changing their postures.

なお、図中、Xはタイミングベルトの張力、Yはタイミングベルトの張力の調整外力として加わるバネ力、およびZはバネ固定箇所Aに発生する姿勢維持モーメントを表している。   In the figure, X represents the tension of the timing belt, Y represents a spring force applied as an external force for adjusting the tension of the timing belt, and Z represents a posture maintenance moment generated at the spring fixing point A.

上記のバネ配置によって、プーリ2の回転軸を倒すようなモーメントは、バネ固定箇所Aに発生する姿勢維持モーメントZと均衡し、常に軸の方向でモータ1の姿勢を保つことが可能となる。   With the above-described spring arrangement, a moment that tilts the rotating shaft of the pulley 2 is balanced with the posture maintenance moment Z generated at the spring fixing point A, and the posture of the motor 1 can always be maintained in the direction of the shaft.

また、本駆動機構の平行板バネ4の片側端部(バネ固定箇所B)をボルト7で支持部材8に取り付けることによって、バネ固定箇所Bとプーリ2との距離が調整可能となり、タイミングベルト3のテンション調整が容易に実現できる。   Further, by attaching one end portion (spring fixing portion B) of the parallel plate spring 4 of this driving mechanism to the support member 8 with a bolt 7, the distance between the spring fixing portion B and the pulley 2 can be adjusted, and the timing belt 3 is adjusted. Can be easily adjusted.

さらに、必要以上のトルクが2つのプーリに懸かった際には、2つのプーリの軸間が、平行板バネ4が変形することで短くなり、結果として、ベルトの歯とび現象を生じさせることにより、プーリに接合した機構を保護することや、伝達トルクをカットして伝達先に接触する人に対して安全な環境を提供することができる。   Furthermore, when more torque than necessary is applied to the two pulleys, the distance between the shafts of the two pulleys is shortened by the deformation of the parallel leaf spring 4, resulting in a belt jumping phenomenon. It is possible to protect the mechanism joined to the pulley and to provide a safe environment for a person who contacts the transmission destination by cutting the transmission torque.

図2は、本発明の実施の形態になるタイミングベルト駆動機構における平行板バネの取り付け例を示す。本実施例では、プーリ周囲のトルクに対するネジリ剛性を高めるために、平行板バネ4をプーリ2を挟んで互いに対称となる位置に2セット配置した場合の構成例を示している。   FIG. 2 shows an example of attaching a parallel leaf spring in the timing belt drive mechanism according to the embodiment of the present invention. In this embodiment, in order to increase the torsional rigidity with respect to the torque around the pulley, a configuration example is shown in which two sets of parallel leaf springs 4 are arranged symmetrically with respect to the pulley 2.

図3は、本発明の実施の形態になる歪みゲージによるベルト張力検出の構成例を示す。実施例では、(a)は単体の平行板バネへの取り付け例で、平行板バネ4の対峙する表面に、歪ゲージ9a、9bが貼り付けられた例を示しており、(b)は、プーリを挟んで対称位置に配置された2セットの平行板バネに、歪ゲージ9a、9b、および9a’、9b’が貼り付けられた場合を示している。この歪ゲージで、ホイートストンブリッジ回路を構成することによって高い精度の歪が計測される。   FIG. 3 shows a configuration example of belt tension detection by a strain gauge according to an embodiment of the present invention. In the embodiment, (a) is an example of attachment to a single parallel leaf spring, and shows an example in which strain gauges 9a and 9b are attached to the opposing surfaces of the parallel leaf spring 4, and (b) The case where the strain gauges 9a and 9b, and 9a 'and 9b' are affixed on two sets of parallel leaf | plate springs arrange | positioned in the symmetrical position on both sides of a pulley is shown. With this strain gauge, a highly accurate strain is measured by constructing a Wheatstone bridge circuit.

平行板バネ4の変形や歪は,タイミングベルト3のテンション負荷によるものであり、摩擦等による擦れ箇所もないため、平行板バネ3の表面歪を歪ゲージで計測することによって、精度の高いタイミングベルトの張力を計測することが可能である。その計測結果に応じて、タイミングベルト3の張力が上がり、予め設定された所定値を超えた場合に、モータ1のサーボをオフする等の機能を有する駆動系を構築することが可能となる。   The deformation or distortion of the parallel leaf spring 4 is due to the tension load of the timing belt 3 and there is no part rubbed by friction or the like. Therefore, by measuring the surface strain of the parallel leaf spring 3 with a strain gauge, a highly accurate timing is obtained. It is possible to measure the tension of the belt. Depending on the measurement result, when the tension of the timing belt 3 increases and exceeds a predetermined value set in advance, a drive system having a function of turning off the servo of the motor 1 can be constructed.

なお、平行板バネ4に取り付けられた歪ゲージによる測定値とタイミングベルト3の張力との対応は実験的に求められ、歯飛びを起こさせるベルト張力の負荷限界として設定値は当該実験値をもとに予め設定されるものである。   The correspondence between the measured value by the strain gauge attached to the parallel leaf spring 4 and the tension of the timing belt 3 is experimentally obtained, and the set value as the load limit of the belt tension that causes tooth skipping is the experimental value. And are preset.

図4は、本発明の実施の形態になる平行板バネの表面歪検出によるタイミングベルト駆動制御の処理フローを示す。まず、ステップS11において、プーリ2を駆動するモータの制御を行い、ステップS12において、歪ゲージの出力信号からベルトテンションが、歯飛びを起こす過負荷の状態にあるか否かを判断する。   FIG. 4 shows a processing flow of timing belt drive control by detecting the surface strain of the parallel leaf spring according to the embodiment of the present invention. First, in step S11, the motor that drives the pulley 2 is controlled. In step S12, it is determined from the output signal of the strain gauge whether the belt tension is in an overload state that causes tooth skipping.

その結果、ベルトテンションが、所定値(歪値との対応で予め設定される設定値)以下であればステップS11に戻って、モータの回転が制御される。所定値以上となった場合には、ステップS13において、一旦モータ回転を停止させ、ステップS14で、ベルトテンションの設定値を変更する回復処理を行う。そして、ステップS15において、変更をかけた回復処理による続行が可能か否かを判断し、可能であれば、ステップS11に移行し、モータ回転の制御処理を行う。続行が不能であれば、ステップS16において、回復処理を停止する。以上、歪ゲージによる検出結果から、ベルトテンションに応じてモータを制御し、タイミングベルトに過負荷が懸かった時に、モータのサーボを切ることによって駆動機構を保護することが可能となる。   As a result, if the belt tension is equal to or less than a predetermined value (a preset value set in correspondence with the strain value), the process returns to step S11 to control the rotation of the motor. If it exceeds the predetermined value, in step S13, the motor rotation is temporarily stopped, and in step S14, a recovery process for changing the set value of the belt tension is performed. In step S15, it is determined whether or not it is possible to continue with the changed recovery process. If it is possible, the process proceeds to step S11 to perform a motor rotation control process. If the continuation is impossible, the recovery process is stopped in step S16. As described above, from the detection result by the strain gauge, the motor is controlled according to the belt tension, and when the overload is applied to the timing belt, the drive mechanism can be protected by turning off the servo of the motor.

本発明の実施の形態になるタイミングベルト駆動機構の基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the timing belt drive mechanism which becomes embodiment of this invention. 本発明の実施の形態になるタイミングベルト駆動機構における平行板バネの取り付け例を示す図である。It is a figure which shows the example of attachment of the parallel leaf | plate spring in the timing belt drive mechanism which becomes embodiment of this invention. 本発明の実施の形態になる歪みゲージによるベルト張力検出の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the belt tension detection by the strain gauge which becomes embodiment of this invention. 本発明の実施の形態になる平行板バネの表面歪検出によるタイミングベルト駆動制御の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the timing belt drive control by the surface distortion detection of the parallel leaf | plate spring which becomes embodiment of this invention. 従来のタイミングベルトの駆動機構例1を示す図である。It is a figure which shows the drive mechanism example 1 of the conventional timing belt. 従来のタイミングベルトの駆動機構例2を示す図である。It is a figure which shows the drive mechanism example 2 of the conventional timing belt.

符号の説明Explanation of symbols

1 モータ
2、2’ プーリa(駆動用)、プーリb
3 タイミングベルト
4 平行板バネ
5 バネ固定部B
6 バネ固定部A
7 ボルト
8 支持部材
9a、9b、9a’、9b’ 歪ゲージ
1 motor 2, 2 'pulley a (for driving), pulley b
3 Timing belt 4 Parallel leaf spring 5 Spring fixing part B
6 Spring fixing part A
7 Bolt 8 Support member 9a, 9b, 9a ', 9b' Strain gauge

Claims (5)

互いに平行な回転軸を有する、駆動プーリとトルクの伝達を受ける受動プーリからなる2つのプーリ間でトルクを伝達するタイミングベルト駆動機構であって、
前記2つのプーリの軸間距離がタイミングベルトの張力を受けて変動する方向に変形可能な平行板バネを備え、
前記平行板バネの端部を双方のプーリの回転軸に沿った方向でタイミングベルトの位置に一致させて、前記プーリの支持部材に固定し、前記平行板バネの他端部を駆動プーリの回転軸を支持する基体部材と接合させた
ことを特徴とするタイミングベルト駆動機構。
A timing belt drive mechanism for transmitting torque between two pulleys comprising a drive pulley and a passive pulley receiving torque transmission, each having a rotation axis parallel to each other;
A parallel leaf spring that is deformable in a direction in which the distance between the axes of the two pulleys varies under the tension of the timing belt;
Said to coincide with the position of the timing belt in the direction of an end portion along the axis of rotation of both the pulleys of parallel leaf springs, fixed to a support member of the pulley, the drive pulley and the other end of the parallel leaf springs A timing belt drive mechanism characterized in that it is joined to a base member that supports a rotating shaft.
前記平行板バネは、前記2つのプーリの軸間を通る面に対して互いに対称となる位置に2セット配置されたことを特徴とする請求項1に記載のタイミングベルト駆動機構。   2. The timing belt drive mechanism according to claim 1, wherein two sets of the parallel leaf springs are arranged at positions symmetrical to each other with respect to a plane passing between the axes of the two pulleys. 前記タイミングベルトの位置にある前記平行板バネの前記一端部と前記駆動プーリとの距離の調整を可能とする締結部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のタイミングベルト駆動機構。 Timing belt according to claim 1 or 2, further comprising a fastening portion to enable distance adjustment of the drive pulley and the one end of the parallel leaf springs at the position of the timing belt Drive mechanism. 前記平行板バネは、前記タイミングベルトの張力を表面歪として検出する歪みゲージを該表面に備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のタイミングベルト駆動機構。   The timing belt driving mechanism according to claim 1, wherein the parallel plate spring includes a strain gauge on the surface for detecting the tension of the timing belt as a surface strain. 前記歪ゲージによって表面歪として検出された前記タイミングベルトの張力に応じて前記駆動プーリのモータの駆動力をコントロールすることを特徴とする請求項4に記載のタイミングベルト駆動機構。 Timing belt drive mechanism according to claim 4, characterized in that to control the driving force of the motor of the drive pulley in accordance with the tension of the timing belt which is detected as a surface strain by the strain gauge.
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