JP6077393B2

JP6077393B2 - 駆動装置

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Publication number: JP6077393B2
Application number: JP2013124637A
Authority: JP
Inventors: 悠平荒木
Original assignee: Ｎｋｅ株式会社
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: JP2015001237A

Description

本発明は、線状体を駆動力の伝達媒体として用いる駆動装置に関し、特に、線状体に対してその長手方向に駆動力を付加するための機構に関する。

ワイヤや紐などの線状体を駆動力の伝達媒体として用いる装置は、生産ラインにおけるワークの昇降やスライド搬送など広範な用途に用いられている。線状体を伝達媒体として用いる装置では、線状体に駆動力を付加するための機構が種々検討されている。線状体に駆動力を付加するための機構として、特許文献３に開示された従来技術について、図１０を用い説明する。

図１０に示すように、従来技術に係る駆動力付加機構は、コの字状をしたフレーム５３５と、モータ５３１および減速ギア５３８と、円柱状の外観形状を有するドラム５３２と、ドラム５３２の断面方向中心をＹ軸方向に挿通する送りねじ５３９と、ドラム５３２をＹ軸方向に挿通するスライド軸５４０，５４１とを有し構成されている。ワイヤ５２０は、ドラム５３２の外周面５３２ａに複数周巻回され、ドラム５３２の回転により、矢印Ｋ，Ｌのように巻取りおよび繰り出される。

以上のような機構では、スライド軸５４０，５４１が、減速ギア５３８を介したモータ５３１からの回転駆動力を受けて送りねじ５３９周りに公転する。これより、ドラム５３２が送りねじ５３９周りに回転する。また、ドラム５３２の回転により、その回転数と送りねじ５３９のねじピッチとに応じて、ドラム５３２が矢印ＪのようにＹ軸方向にスライド移動する。これより、この従来技術に係る機構を用いれば、ドラム５３２の外周面５３２ａに対して、重ならないようにワイヤ５２０を巻き取ることができ、ワイヤ５２０に接続されたヘッドを高精度に駆動することができる。

特開２００７−１２７１３８号公報特開２００９−２０４１３４号公報特開２０１２−１０７７００号公報

しかしながら、ヘッドの移動量が大きくなると、ドラム５３２のスライド量を大きくすることが必要となり、これに伴ってドラム５３２の長さを長くすることが必要となる。具体的には、ヘッドの移動量をＬ_Hとし、ドラム５３２の外径をＤ_D、ドラム５３２のＹ軸方向へのスライド量をＬ_D、ワイヤ５２０の線径（横断面における仮想外接円の径）をＤ_Wとするとき、次の関係を満たす必要がある。

［数１］Ｌ_H≦π×Ｄ_D×Ｌ_D／Ｄ_W
このように、ヘッドの移動量が大きくなるのに従って、ドラム５３２のスライド量を大きくして行く必要がある。即ち、スライド量Ｌ_D以上の長さのワイヤ５２０の巻取り領域を確保しておく必要があり、ヘッドの移動量Ｌ_Hの長さに応じた長さのドラム５３２を具備する必要がある。よって、装置の大型化を招いてしまい、スライド量Ｌ_Dによっては現実的ではない場合も生じ得る。

なお、ドラム５３２の外周面５３２ａ上において、ワイヤ５２０を多層に重ねることも考えられるが、その場合には、ワイヤ５２０の巻崩れや層レベルによるワイヤ５２０の巻取り・繰り出し速度の変化などに起因して、高い精度での駆動を確保することが困難となる。
本発明は、以上のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、高い精度を以って線状体をその長手方向に移動させることができるとともに、線状体の移動量が小さい場合のみならず、大きい場合においても、ドラムの長さが長くなるのを抑制することができ、装置サイズの大型化が抑制された駆動装置を提供することを目的とする。

本発明に係る駆動装置は、ループをなして張設された線状体と、線状体に対し、その長手方向への可動のための駆動力を付加する駆動源ユニットとを備える。ここで、駆動源ユニットは、フレームと、それぞれが軸芯周りに回転自在の状態で、且つ、互いの軸芯同士が並んだ状態で、フレームに対して軸支された複数のドラムと、複数のドラムの内の１のドラムに対して軸芯周りでの回転駆動力を付加する駆動源とを有する。そして、線状体は、複数のドラムの内の１のドラムに対し、その外周面に軸芯周りに一周未満の当接を以って、隣接する他のドラムに掛け渡されることを繰り返すことで、複数のドラムに掛け渡され、複数のドラムの内の少なくとも１のドラムの外周面との摩擦力を以って駆動力の付加を受けることを特徴とする。

なお、上記において、「互いの軸芯同士が並んだ状態」とは、互いの軸芯同士が平行状態である場合に限らず、若干の角度を以って並設された状態も含むものである。軸芯同士の角度については、例えば、３０［°］以下とすることができ、望ましくは１０［°］以下、さらに望ましくは５［°］以下である。ただし、軸芯同士の角度の許容値については、ドラムの材質やドラム表面の材質、さらには、ドラム径、ドラム同士の距離、溝形状、線状体の断面サイズなど種々の要素を考慮して規定される。

また、本発明に係る駆動装置は、上記構成において、複数のドラムは、互いの外周面の周速が等しくなるように、駆動源からの回転駆動力の付加を受けることを特徴とする。
また、本発明に係る駆動装置は、上記構成において、線状体は、モノフィラメントタイプ（単線タイプ）あるいはマルチフィラメントタイプ（撚り線タイプ）のワイヤであって、複数のドラムには、第１ドラムと第２ドラムとが含まれており、第１ドラムおよび第２ドラムの各外周面には、各々が周方向に刻設され、軸芯に沿った方向に並設された複数条の溝が形成されており、複数条の溝のピッチは、線状体の横断面における仮想外接円の径以上であることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動装置は、上記構成において、第１ドラムと第２ドラムとは隣接配置されており、第１ドラムの外周面に刻設された複数条の溝と、第２ドラムの外周面に刻設された複数条の溝とは、軸芯方向において、互いに前記ピッチの１／２ずれた状態で設けられていることを特徴とする。
また、本発明に係る駆動装置は、上記構成において、複数条の溝の各々は、その底面の少なくとも一部が円弧状になっており、各底面を構成する円弧状部分の曲率半径は、上記仮想外接円の径の１／２と略同等であることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動装置は、上記構成において、複数のドラムの各々は、フレームに対して軸芯方向に位置固定されていることを特徴とする。

本発明に係る駆動装置では、線状体が、複数のドラムの内の１のドラムに対し、その外周面に軸芯周りに一周未満の当接を以って、隣接する他のドラムに掛け渡されることを繰り返すことで、複数のドラムに掛け渡されている。これより、上記従来技術のように、ドラムをその軸芯方向にスライド移動させなくても、線状体の重なりを生じることなく、線状体をその長手方向に移動させることができる。

従って、本発明では、高い精度を以って線状体をその長手方向に移動させることができるとともに、線状体の移動量が小さい場合のみならず、大きい場合であっても、ドラムの長さを長くする必要がなく、装置サイズの大型化を抑制することができる。
さらに、本発明に係る駆動装置では、駆動源ユニットにおいて、ドラムをその軸芯方向にスライドさせる必要がないので、図１０に示す従来技術のような送りねじ５３９やスライド軸５４０，５４１を設ける必要がなく、ドラム径を小さくすることができ、また、装置コストの低減を図ることもできる。

本発明の実施の形態１に係る駆動装置１の構成を示す模式図である。駆動装置１における駆動源ユニット３０の構成を示す模式斜視図である。駆動源ユニット３０における主要構成を示す模式正面図である。（ａ）および（ｂ）は、張設されたワイヤ２０の、ドラム３２とドラム３３との間での動きを説明するための模式側面図である。（ａ）は、本発明の実施の形態２に係る駆動装置の駆動源ユニットにおけるドラム４２とドラム４３との配置形態、およびワイヤ２０の掛け渡し形態を示す模式側面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態３に係る駆動装置の駆動源ユニットにおけるドラム５２とドラム５３とドラム５７との配置形態、およびワイヤ２０の掛け渡し形態を示す模式側面図である。（ａ）は、本発明の実施の形態４に係る駆動装置の駆動源ユニットにおけるドラム６２とドラム６３との配置形態、およびワイヤ２０の掛け渡し形態を示す模式側面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態５に係る駆動装置の駆動源ユニットにおけるドラム７２とドラム７３とドラム７７との配置形態、およびワイヤ２０の掛け渡し形態を示す模式側面図である。本発明の実施の形態６に係る駆動装置の駆動源ユニットにおけるドラム８２とドラム８３との配置形態、およびワイヤ２０の掛け渡し形態を示す模式側面図である。本発明の実施の形態７に係る駆動源ユニット９０における主要構成を示す模式正面図である。（ａ）は、変形例１に係るドラム１０２における周面の一部形状を示す模式正面図であり、（ｂ）は、変形例２に係るドラム１１２の形態を示す模式分解正面図である。従来技術に係る駆動装置の駆動源ユニットの構成を示す模式斜視図である。

以下では、本発明を実施するための形態について、図面を参酌しながら説明する。
なお、以下の説明に係る実施の形態は、本発明の構成上の特徴および当該構成上の特徴から奏される作用効果を分かりやすく説明するための例として用いるものであって、本発明は、その本質的な特徴部分を除き、以下の形態に何ら限定を受けるものではない。
［実施の形態１］
１．駆動装置１の構成
本実施の形態に係る駆動装置１の構成について、図１を用い説明する。

図１に示すように、駆動装置１は、ガイドレール１１と、当該ガイドレール１１上を往復移動（矢印Ａ）が可能なヘッド１０とを有している。ヘッド１０は、ガイドレール１１に対し、ガイドブロック１２，１３により摺動自在に取り付けられている。
ガイドレール１１上におけるヘッド１０の移動は、ワイヤ２０から伝達された力によりなされ、ワイヤ２０は、ヘッド１０のワイヤ取付部１０ａに対して両端２０ａ，２０ｂが固定されている。

ワイヤ２０は、プーリ２１〜２７を介して駆動源ユニット３０に接続されており、プーリ２１〜２７と駆動源ユニット３０との間で１のループを形成し、駆動源ユニット３０からの駆動力を受けて矢印Ｂ，Ｃのように長手方向に移動する。
駆動源ユニット３０は、ステッピングモータ３１と、ドラム３１，３２とを主な要素として構成されている。ワイヤ２０は、ドラム３２とドラム３３との間で掛け渡されている。

なお、ワイヤ２０は、駆動源ユニット３０の入出力部分に設けられたプーリ２４〜２７により、一定の位置関係を以って駆動源ユニット３０に対して入出力されるようになっている。
２．駆動源ユニット３０の構成
駆動源ユニット３０の構成について、図２および図３を用い説明する。

先ず、図２に示すように、駆動源ユニット３０において、２つのドラム３２，３３は、Ｚ軸方向からの平面視においてコの字状をしたフレーム３５に対し、互いに軸芯同士が並んだ状態で軸支されている。Ｚ軸方向の下側に配されたドラム３２の軸芯は、フレーム３５に対してＹ軸方向右上側に挿通されており、ステッピングモータ３１が接続されている。ステッピングモータ３１とドラム３２との間には、減速ギアは介挿されていない。

また、ドラム３２およびドラム３３の各軸芯は、フレーム３５におけるＹ軸方向に対向する側壁の間で回転自在に軸支されている。ここでドラム３３に対しては、ステッピングモータ３１からの回転駆動力を直接伝達する伝達機構は設けられていない。ワイヤ２０が両ドラム３２，３３間に掛け渡されることで、ワイヤ２０を介して、ドラム３２からドラム３３へとステッピングモータ３１の回転駆動力が伝達され、互いに外周における周速が同一となるように、同期した状態で回転する。

ワイヤ２０は、ドラム３２とドラム３３とを交互に掛け渡され、矢印Ｄ，Ｅのように入出力される。上述のように、駆動源ユニット３０に対するワイヤ２０の入出力に係る場所は、各々一定の箇所である。
次に、図３に示すように、ドラム３２からはＹ軸方向両側に向けてシャフト３２２，３２３が延設され、同様に、ドラム３３からはＹ軸方向両側に向けてシャフト３３２，３３３が延設されている。上述のように、ドラム３２の軸芯Ａｘ₃₂とドラム３３の軸芯Ａｘ₃₃とは、並んだ状態であって、ピッチＰ_AXを以って配されている。ここで、前記における「軸芯Ａｘ₃₂と軸芯Ａｘ₃₃とが並んだ状態」とは、互いの軸芯同士が平行状態である場合に限らず、若干の角度を以って並設された状態も含むものである。軸芯同士の角度については、例えば、３０［°］以下とすることができ、望ましくは１０［°］以下、さらに望ましくは５［°］以下である。ただし、軸芯Ａｘ₃₂，Ａｘ₃₃同士の角度の許容値については、ドラム３２，３３の材質やドラム３２，３３表面の材質、さらには、ドラム３２，３３の各々の径、ドラム３２，３３同士の距離、ワイヤ２０の断面サイズなど種々の要素を考慮して規定され、ドラム３２とドラム３３との間でワイヤ２０の掛け渡し状態が維持される値であればよい。

ドラム３２は、Ｙ軸方向右側に延設されたシャフト３２２に対し、カップラ３６を介してステッピングモータ３１が接続されている。ドラム３２，３３のＹ軸方向左側に延設されたシャフト３２３，３３３は、フレーム３５（図２を参照。）に対して回転自在の状態で軸支されている。
図３に示すように、ドラム３２，３３の外周面には、ピッチＰ_g1を以って複数の溝が刻設されている。図３の二点鎖線で囲む部分に示すように、各溝の溝底面３３ａは、ワイヤ２０の断面形状（ワイヤ２０の横断面における仮想外接円の外周形状）に合わせて曲率半径Ｒ_g1を以って形成されている。

また、ドラム３２とドラム３３とは、互いの溝がピッチＰ_g1の１／２だけずれるように、Ｙ軸方向における位置が規定されている。即ち、ドラム３２の溝とドラム３３の溝とは、１／２×Ｐ_g1であるピッチＰ_g2だけずれた状態にある。
ここで、図３に示す各値の好適な範囲について、一例を示す。なお、ワイヤ２０の横断面における仮想外接円の径をＤ₂₀と仮定し、ドラム３２，３３の最大外周径（溝上外周径）をＤ₃₂，Ｄ₃₃と仮定する。

［数２］Ｄ₂₀／２≦Ｒ_g1≦Ｄ₂₀／２＋ｋ₁ｍｍ
［数３］Ｄ₂₀≦Ｐ_g1≦Ｄ₂₀＋ｋ₂ｍｍ
［数４］（Ｄ₃₂＋Ｄ₃₃）／２＜Ｐ_AX
上記［数２］においては、ｋ₁は、例えば、略１．０［ｍｍ］である。また、上記［数３］においては、ｋ₂は、例えば、略１．０［ｍｍ］である。

なお、本実施の形態では、軸芯Ａｘ₃₂と軸芯Ａｘ₃₃とが略平行（並んだ状態）になるように、ドラム３２とドラム３３とをフレーム３５に軸支しているが、製造上において軸芯Ａｘ₃₂と軸芯Ａｘ₃₃とが互いに角度を有し配されていてもよい。その程度は、ドラム３２，３３の材質など種々の要素を考慮して規定される。例えば、軸芯Ａｘ₃₂と軸芯Ａｘ₃₃とが３０［°］以下の角度、望ましくは１０［°］以下、さらに望ましくは５［°］以下の角度を有することとすることもできる。

また、上記［数４］では、ピッチＰ_AXの下限だけを規定しているが、ピッチＰ_AXについては、装置の大型化を抑制するという観点から、出来るだけ小さくすることが望ましい。ただし、隣接して掛け渡されたワイヤ２０のキッシングを抑制することができる隙間を確保しておくことが望ましい。
３．ドラム３２，３３でのワイヤ２０の掛け渡し形態
駆動源ユニット３０におけるドラム３２，３３でのワイヤ２０の掛け渡し形態について、図４を用い説明する。図４では、ドラム３２，３３とワイヤ２０の一部を模式的に示している。

図４（ａ）に示すように、駆動源ユニット３０では、ドラム３２とドラム３３との間でワイヤ２０が架け渡されている。ワイヤ２０は、各ドラム３２，３３の溝底面３２ａ，３３ａの少なくとも一部に当接し、ドラム３２との当接領域から回転駆動力の付加を受ける。ドラム３３は、ワイヤ２０を介してドラム３２からの回転駆動力を受けて従動する。なお、少なくともドラム３２の溝底面３２ａとワイヤ２０の外周面との間での滑りは殆どなく、ワイヤ２０の移動量は、ドラム３２の周速と同じである。

ここで、図４（ａ）のように、ワイヤ２０の一点を仮に点Ｐ１とする。図４（ａ）に示す状態では、点Ｐ１は、ドラム３３の溝底面３３ａに当接した状態にある。
次に、ドラム３２が回転すると、点Ｐ１は、ドラム３３の溝底面３３ａから離間し、ドラム３２の溝底面３２ａに当接することになる。
このように、本実施の形態に係る駆動装置１では、ワイヤ２０が、ドラム３２に対し、その溝底面３２ａに対し外周周りに半周の当接を以って、もう一方のドラム３３に掛け渡されることを繰り返す。

４．効果
以上のように、本実施の形態に係る駆動装置１では、駆動源ユニット３０において、２つのドラム３２，３３を順に掛け渡され、図１０に示す従来技術のように、ドラムをその軸芯方向にスライド移動させなくても、ワイヤ２０の重なりを生じることなく、ワイヤ２０をその長手方向に移動させることができる。よって、本実施の形態に係る駆動装置１では、高い精度を以ってワイヤ２０をその長手方向に移動させることができるとともに、ワイヤ２０の移動量（ヘッド１０のスライド量）が小さい場合のみならず、大きい場合であっても、ドラム３２，３３の長さを長くする必要がなく、装置サイズの大型化を抑制することができる。

［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る駆動装置の構成について、図５（ａ）を用い説明する。なお、図５（ａ）では、駆動源ユニット以外の構成の図示を省略し、また、駆動装置における駆動源ユニットの構成の内、ドラム４２，４３とワイヤ２０だけを抜き出して模式的に示している。

図５（ａ）に示すように、本実施の形態に係る駆動装置では、駆動源ユニットにおけるドラム４２が左回りに回転し、ドラム４３が右回りに回転する。ワイヤ２０は、側面視において、８の字状を描くように、ドラム４２とドラム４３との間で掛け渡されており、各ドラム４２，４３の溝底面４２ａ，４３ａに対し、各一部で当接している。
ここで、本実施の形態においても、ドラム４２に対してステッピングモータが接続されることで回転駆動力が伝達され、ドラム４３は、ワイヤ２０を介して従動する。ただし、ドラム４３についても、ドラム４２とは逆回転であって、周速度が等しくなるように同期回転するようにしてもよい。同期回転するための構成としては、例えば、複数の歯車の組み合わせを有する機構などを採用することができる。

本実施の形態に係る駆動装置においても、ワイヤ２０が、ドラム４２に対し、その溝底面４２ａに対し外周周りに一周未満の当接を以って、もう一方のドラム４３に掛け渡されることを繰り返す。
以上より、本実施の形態においても、ドラムをその軸芯方向にスライド移動させなくても、ワイヤ２０の重なりを生じることなく、ワイヤ２０をその長手方向に移動させることができる。よって、本実施の形態に係る駆動装置においても、高い精度を以ってワイヤ２０をその長手方向に移動させることができるとともに、ワイヤ２０の移動量（ヘッド１０のスライド量）が小さい場合のみならず、大きい場合であっても、ドラム４２，４３の長さを長くする必要がなく、装置サイズの大型化を抑制することができる。

さらに、本実施の形態では、ドラム４２，４３の各溝底４２ａ，４３ａに対するワイヤ２０の接触長さを長くすることができるので、大きな力を伝達することができ、また、滑りがより少ないことから高速での駆動にも対応し易い。
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３に係る駆動装置の構成について、図５（ｂ）を用い説明する。なお、図５（ｂ）でも、駆動源ユニット以外の構成の図示を省略し、また、駆動装置における駆動源ユニットの構成の内、ドラム５２，５３，５７とワイヤ２０だけを抜き出して模式的に示している。

図５（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る駆動装置では、駆動源ユニットに３つのドラム５２，５３，５７が設けられており、ワイヤ２０は、各ドラム５２，５３，５７間を順に掛け渡されている。ドラム５２，５３，５７は、ともに同じ方向に同期状態で回転するようになっており、ドラム５２の溝底面５２ａに対し１／３周当接した後に、ドラム５３の溝底面５３ａに対しても１／３周当接し、ドラム５７の溝底面５７ａに対しても１／３周当接して順にドラム５２，５３，５７間を掛け渡されている。

以上より、本実施の形態においても、ドラムをその軸芯方向にスライド移動させなくても、ワイヤ２０の重なりを生じることなく、ワイヤ２０をその長手方向に移動させることができる。よって、本実施の形態に係る駆動装置においても、高い精度を以ってワイヤ２０をその長手方向に移動させることができるとともに、ワイヤ２０の移動量（ヘッド１０のスライド量）が小さい場合のみならず、大きい場合であっても、ドラム５２，５３，５７の長さを長くする必要がなく、装置サイズの大型化を抑制することができる。

［実施の形態４］
本発明の実施の形態４に係る駆動装置の構成について、図６（ａ）を用い説明する。なお、図６（ａ）でも、駆動源ユニット以外の構成の図示を省略し、また、駆動装置における駆動源ユニットの構成の内、ドラム６２，６３とワイヤ２０だけを抜き出して模式的に示している。

図６（ａ）に示すように、本実施の形態に係る駆動装置では、駆動源ユニットにおけるドラム６２とドラム６３との外周径が互いに異なっている。具体的には、ドラム６２の外周径は、ドラム６３の外周径よりも大きくなっている。そして、ワイヤ２０は、上記実施の形態２と同様に、側面視において、８の字状を描くように、ドラム６２とドラム６３との間で掛け渡されており、各ドラム６２，６３の溝底面６２ａ，６３ａに対し、各一部で当接している。

なお、ドラム６２とドラム６３との回転方向は、互いに逆であり、上記実施の形態２と同様に、ドラム６２にステッピングモータからの回転駆動力を付加し、ドラム６３については、ワイヤ２０を介して従動することとしている。ただし、ドラム６３にも回転駆動力を付加することもできる。このようにドラム６３にも回転駆動力を付加する場合には、ドラム６２の溝底面６２ａの外周径Ｄ₆₂とドラム６３の溝底面６３ａの外周径Ｄ₆₃とが異なるため、ドラム６２の軸芯とドラム６３との軸芯との間を連結するギアのギア比を調整することにより、ドラム６２，６３の溝底面６２ａ，６３ａの周速が等しくなるように設定されている。

以上より、本実施の形態においても、ドラムをその軸芯方向にスライド移動させなくても、ワイヤ２０の重なりを生じることなく、ワイヤ２０をその長手方向に移動させることができる。よって、本実施の形態に係る駆動装置においても、高い精度を以ってワイヤ２０をその長手方向に移動させることができるとともに、ワイヤ２０の移動量（ヘッド１０のスライド量）が小さい場合のみならず、大きい場合であっても、ドラム６２，６３の長さを長くする必要がなく、装置サイズの大型化を抑制することができる。

また、本実施の形態では、ドラム６２，６３の各溝底６２ａ，６３ａに対するワイヤ２０の接触長さを長くすることができるので、大きな力を伝達することができ、また、滑りがより少ないことから高速での駆動にも対応し易い。
さらに、本実施の形態では、一方のドラム６３の外周径を小さくしているので、駆動源ユニットの小型化を図ることができる。

［実施の形態５］
本発明の実施の形態５に係る駆動装置の構成について、図６（ｂ）を用い説明する。なお、図６（ｂ）でも、駆動源ユニット以外の構成の図示を省略し、また、駆動装置における駆動源ユニットの構成の内、ドラム７２，７３，７７とワイヤ２０だけを抜き出して模式的に示している。

図６（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る駆動装置では、駆動源ユニットに３つのドラム７２，７３，７７を有し、その間でワイヤ２０が掛け渡されている。具体的には、ワイヤ２０は、ドラム７２の溝底面７２ａとドラム７３の溝底面７３ａとの間でループをなして架けられ、ドラム７７は、その溝底面７７ａが上記ループに対して矢印Ｆに示すように外接されている。換言すれば、ドラム７７は、ワイヤ２０に対しテンションを付加するためのドラムとして設置されており、これによりワイヤ２０は、設定範囲内でのテンションを以ってドラム７２とドラム７３との間で掛け渡される。

なお、本実施の形態では、ドラム７２にはステッピングモータからの回転駆動力を付加し、ドラム７３はワイヤ２０を介して従動する構成とすることもできるし、ドラム７２とドラム７３とをタイミングベルトなどで連結して同期駆動するようにしてもよい。さらに、ドラム７７についても、ワイヤ２０を介して従動することとしてもよいし、タイミングベルトなどを介してドラム７２，７３と同期駆動することとしてもよい。

さらに、ドラム７７については、矢印Ｆの方向に弾性支持されている。
以上より、本実施の形態においても、ドラムをその軸芯方向にスライド移動させなくても、ワイヤ２０の重なりを生じることなく、ワイヤ２０をその長手方向に移動させることができる。よって、本実施の形態に係る駆動装置においても、高い精度を以ってワイヤ２０をその長手方向に移動させることができるとともに、ワイヤ２０の移動量（ヘッド１０のスライド量）が小さい場合のみならず、大きい場合であっても、ドラム７２，７３，７７の長さを長くする必要がなく、装置サイズの大型化を抑制することができる。

さらに、本実施の形態では、ワイヤ２０に対してドラム７７を外接させており、テンション付与をしているので、装置の駆動時間が長期に及び、ワイヤ２０が伸びた場合にも、ドラム７２，７３の溝底面７２ａ，７３ａとワイヤ２０との間での滑りを効果的に抑制することができ、高い信頼性での駆動が可能となる。
［実施の形態６］
本発明の実施の形態６に係る駆動装置の構成について、図７を用い説明する。なお、図７でも、駆動源ユニット以外の構成の図示を省略し、また、駆動装置における駆動源ユニットの構成の内、ドラム８２，８３とワイヤ２０だけを抜き出して模式的に示している。

図７に示すように、本実施の形態に係る駆動装置では、ドラム８２とドラム８３とが互いの軸芯同士がＸ軸方向に並行するように配置されている。ワイヤ２０は、各ドラム８２，８３に対してＺ軸方向上方から入出力され（矢印Ｇ，Ｈ）、各ドラム８２，８３の溝底面８２ａ，８３ａに当接して掛け渡されている。
本実施の形態のようなドラム８２，８３の配置形態を採用する場合には、ワイヤ２０の入出力部分２０ｃ，２０ｄにおいて、ドラム８２，８３との干渉を避けることができ、ワイヤ２０の劣化を抑制するという観点から望ましい。

その他については、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態に対し、上記実施の形態２〜５の形態を組み合わせることも可能である。
［実施の形態７］
本発明の実施の形態７に係る駆動装置の構成について、図８を用い説明する。なお、図８では、駆動源ユニット以外の構成の図示を省略し、また、駆動源ユニットにおけるフレームの図示を省略している。

図８に示すように、本実施の形態に係る駆動装置の駆動源ユニット９０では、２つのドラム９２，９３を備え、互いの軸芯Ａｘ₉₂，Ａｘ₉₃同士が並んだ状態になるように配されている。Ｚ軸方向下側に配されたドラム９２の両側から延設されたシャフト９２２，９２３のうち、Ｙ軸方向右側に延設されたシャフト９２２は、カップラ３６を介してステッピングモータ３１に連結されている。

また、ドラム９３とドラム９４の各々には、Ｙ軸方向左側に延設されたシャフト９３２，９３３の先端部分にドラムプーリ９２１，９３１が接合されている。そして、ドラムプーリ９２１とドラムプーリ９３１との間には、タイミングベルト９４が張設されている。これにより、ドラム９２とドラム９３とは、ステッピングモータ３１からの回転駆動力により、互いの外周における周速度が同一となるように、同期した状態で回転する。

なお、ドラム９３のＹ軸方向両側に延設されているシャフト９３２，９３３は、ともに図示を省略するフレームに軸支されている。
本実施の形態においても、ワイヤ２０が、ドラム３２に対し、その溝底面３２ａに対し外周周りに半周の当接を以って、もう一方のドラム３３に掛け渡されることを繰り返す。本実施の形態が上記実施の形態１と異なる点は、ドラム９３がドラム９２に対してタイミングベルト９４で連結され、互いに同期回転する点である。このような構成は、ワイヤ２０に対してより大きな駆動力を付加しようとする場合に有効である。

その他については、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態に対し、上記実施の形態２〜６の形態を組み合わせることも可能である。
［変形例１］
変形例１に係るドラム１０２の形態について、図９（ａ）を用い説明する。図９（ａ）は、ドラム１０２の表面の一部を模式的に示す模式側面図である。

図９（ａ）に示すように、本変形例に係るドラム１０２では、溝底面１０２ａの曲率半径Ｒ_g2の溝がドラム１０２の長手方向に沿って複数刻設されている。溝底面１０２ａの曲率半径Ｒ_g2については、上記実施の形態１と同様の範囲とすることができる。
また、本変形例に係るドラム１０２では、隣接する溝間の仕切り部１０２ｂの頂部分が側面視で直線ではなく、図９（ａ）に示すように側面視で曲線となっている。そして、この仕切り部１０２ｂの頂部分の曲率半径Ｒ_f2は、例えば、０．５［ｍｍ］〜２．０［ｍｍ］となっている。

本変形例に係るドラム１０２では、図９（ａ）に示すように隣接する溝間の仕切り部１０２ｂの頂部分に曲率を付けているので、ワイヤの掛け渡しの際の、ワイヤへの機械的なダメージを低減することができる。
なお、図９（ａ）に示すような形態だけでなく、仕切り部１０２ｂの上角部分にテーパーカットを設けることとすることも可能である。

［変形例２］
変形例１に係るドラム１１２の形態について、図９（ｂ）を用い説明する。図９（ｂ）は、ドラム１１２の構成の一部を模式的に示す模式分解正面図である。
図９（ｂ）に示すように、本変形例に係るドラム１１２は、円筒状の胴部１１２１と、エンド部１１２２と、複数のカラー部１１２３および複数のフランジ部１１２４との組み合わせを以って構成されている。具体的に、胴部１１２１の一端にエンド部１１２２が固定され、他端側からカラー部１１２３とフランジ部１１２４とが矢印Ｉの方向に向けて交互に嵌挿され、最後に、他端に一端側と同様のエンド部（図示を省略）が固定され、これによりドラム１１２が構成されている。

本変形例に係る構成のドラム１１２では、円筒表面に一つ一つ溝を刻設する場合に比べて、ドラムの形成に係る製造コストの低減を図ることができ、装置全体のコスト低減を図ることもできる。
［その他の事項］
上記実施の形態１〜７および変形例１，２では、線状体の一例としてワイヤ２０を採用することとしたが、本発明での線状体としては、ワイヤ以外にロープや紐やベルトなどを採用することができる。また、ワイヤについても、モノフィラメントタイプ（単線）のものやマルチフィラメントタイプ（撚り線）のものを用いることができる。ワイヤにおける横断面については、円形であっても、それ以外であってもよい。例えば、横断面が楕円や長円の包絡線を有するような形態のものを採用することもできる。

また、図１に示したように、上記実施の形態１〜７および変形例１，２では、ガイドレール１１に対して摺動可能に載置されたヘッド１０を駆動する駆動装置１を一例としたが、本発明の駆動対象はこれに限定されない。例えば、ループをなして張設された線状体の一部箇所にフックなどを取付け、当該フックに掛けたワークを運搬する装置などにも本発明に係る駆動装置を適用することができる。

また、上記実施の形態１〜７および変形例１，２では、円形断面のドラム３２，３３，４２，４３，５２，５３，５７，６２，６３，７２，７３，７７，８２，８３，９２，１０２，１１２を採用したが、多角形断面のドラムを採用することもできる。この場合、ドラムとワイヤの滑りを抑制するという観点からは望ましい。ただし、線状体としてワイヤを採用する場合には、ワイヤへのダメージについて考慮する必要がある。

また、ドラムを構成する材料については、上記実施の形態１〜７および変形例１，２では特に言及していないが、ステンレス鋼やメッキ鋼鈑、さらにはゴムや樹脂などを用いることも可能である。
また、駆動源ユニットにおける駆動源として、上記実施の形態１〜７および変形例１，２では、ステッピングモータを採用したが、これに限らず、一般的なモータやロータリーアクチュエータ、さらにはガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関などを用いることもできる。

また、上記実施の形態１〜７では、駆動源ユニットに含まれる全てのドラム外周面に溝を刻設することとしたが、一部のドラムに溝を刻設し、残りのドラムについては溝の刻設をしないというような構成を採用することもできる。また、全てのドラム外周面に溝を刻設しないこととすることも可能である。また、溝底の断面形状については、必ずしも曲率を有した形態とする必要はなく、図９（ｂ）に示した変形例２のように、断面において溝底が直線である形態とすることもできる。

さらに、上記実施の形態１〜７などでは、１つのステッピングモータ３１を備えた駆動源ユニット３０を採用したが、１つのドラムに対して１つのステッピングモータを連結し、互いのステッピングモータ同士を同期駆動することとしてもよい。

本発明は、生産ラインなどにおいて、線状体を用いて移動対象であるヘッドの移動を実行する駆動装置について、コンパクトな装置サイズの駆動装置を実現するのに有用である。

１．駆動装置
１０．ヘッド
１１．ガイドレール
１２，１３．ガイドブロック
２０．ワイヤ
２１〜２７，９２１，９３１．プーリ
３０，９０．駆動源ユニット
３１．ステッピングモータ
３２，３３，４２，４３，５２，５３，５７，６２，６３，７２，７３，７７，８２，８３，９２，９３，１０２，１１２．ドラム
３５．フレーム
３６．カップラ
９４．タイミングベルト
３２１，３３１．ドラムプーリ
３２２，３２３，３３２，３３３，９２２，９２３，９３２，９３３．シャフト
１１２１．胴部
１１２２．エンド部
１１２３．カラー部
１１２４．フランジ部

Claims

ループをなして張設された線状体と、
前記線状体に対し、その長手方向への可動のための駆動力を付加する駆動源ユニットと、
を備え、
前記駆動源ユニットは、
フレームと、
それぞれが軸芯周りに回転自在の状態で、且つ、互いの軸芯同士が並んだ状態で、前記フレームに対して軸支された複数のドラムと、
前記複数のドラムの内の１のドラムに対して前記軸芯周りでの回転駆動力を付加する駆動源と、
を有し、
前記線状体は、前記複数のドラムの内の１のドラムに対し、その外周面に前記軸芯周りに一周未満の当接を以って、隣接する他のドラムに掛け渡されることを繰り返すことで、前記複数のドラムに掛け渡され、前記複数のドラムの内の少なくとも１のドラムの外周面との摩擦力を以って駆動力の付加を受ける
ことを特徴とする駆動装置。
前記複数のドラムは、互いの外周面の周速が等しくなるように、前記駆動源からの回転駆動力の付加を受ける
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
前記線状体は、モノフィラメントタイプあるいはマルチフィラメントタイプのワイヤであって、
前記複数のドラムには、第１ドラムと第２ドラムとが含まれており、
前記第１ドラムおよび前記第２ドラムの各外周面には、各々が周方向に刻設され、前記軸芯に沿った方向に並設された複数条の溝が形成されており、
前記複数条の溝のピッチは、前記線状体の横断面における仮想外接円の径以上である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動装置。
前記第１ドラムと前記第２ドラムとは隣接配置されており、
前記第１ドラムの外周面に刻設された前記複数条の溝と、前記第２ドラムの外周面に刻設された前記複数条の溝とは、前記軸芯方向において、互いに前記ピッチの１／２ずれた状態で設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
前記複数条の溝の各々は、その底面の少なくとも一部が円弧状になっており、
前記各底面を構成する円弧状部分の曲率半径は、前記仮想外接円の径の１／２と略同等である
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の駆動装置。
前記複数のドラムの各々は、前記フレームに対して前記軸芯方向に位置固定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の駆動装置。