JP6326014B2 - Belt rack type drive unit - Google Patents
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Description
本発明は、台座に取付固定したラック台に無端ベルトの歯辺部を噛合させて移動するベルト・ラック型駆動装置に係り、とりわけ、長ストロークの駆動と高精度の送りおよび位置決めが可能なベルト・ラック型駆動装置に関する。 The present invention relates to a belt / rack type driving device that moves by meshing the tooth edge of an endless belt with a rack base mounted and fixed to a pedestal, and in particular, a belt capable of long-stroke driving and high-precision feeding and positioning. -It is related with a rack type drive device.
無端ベルトとラックとを組合せた作動機構では、駆動プーリと従動プーリとに掛け渡された無端走行部材をガイドレールの固定凹凸部材に係合させて回転運動を直線運動に変換する直線駆動装置がある(例えば特許文献1、2参照)。
この直線駆動装置では、ストロークの長短に関係なく高精度の位置決めが可能となり、低騒音かつ低振動で、伝達抵抗が小さく、がたつきがなく、剛性の高い直線駆動装置の構造体を実現している。
In an operation mechanism that combines an endless belt and a rack, there is a linear drive device that converts an endless traveling member spanned between a driving pulley and a driven pulley to a fixed uneven member of a guide rail to convert rotational motion into linear motion. Yes (for example, see
This linear drive unit enables high-precision positioning regardless of the length of the stroke, and realizes a structure of a linear drive unit with low noise, low vibration, low transmission resistance, no rattling, and high rigidity. ing.
この種の直線駆動装置は、無端走行部材を工作機械、精密装置、ロボットの走行、ストッカー搬送や洗浄ライン搬送などに組込むことにより、生産現場で有効に活用されるように改良されている。
直線駆動装置の適用対象としては、生産機械の送りや位置決め装置は勿論、様々な分野での物品の搬送や走行装置を挙げることができる。物流倉庫の仕分けラインなどの長距離移送装置としても有能である。
This type of linear drive device has been improved so that it can be effectively used at production sites by incorporating an endless travel member into a machine tool, precision device, robot travel, stocker transport, cleaning line transport, and the like.
Applicable objects of the linear drive device include not only feed and positioning devices for production machines but also article transport and travel devices in various fields. It is also effective as a long-distance transfer device such as a distribution line for a distribution warehouse.
また、近年、大規模な生産工場では、液晶表示部などに用いられる極薄の硝子板を多数束ねて長距離を走行させている。この場合、上記直線駆動装置の耐久性を大幅に向上させ、ラックに対する無端走行部材の円滑な噛み合わせにより、一層迅速で騒音の少ない走行を確保する必要が生じている。
特許文献3では、耐震用のロック式ボルトのロック方法が開示され、ボルトの軸部に形成した穿孔部に締付ネジをねじ込むことによりナットを締付ける構造を有する。
In recent years, large-scale production factories have run a long distance by bundling a large number of ultra-thin glass plates used for liquid crystal display units and the like. In this case, the durability of the linear drive device is greatly improved, and it is necessary to ensure a quicker and less noise traveling by smoothly engaging the endless traveling member with the rack.
特許文献1では、固定凹凸部材にプーリと無端走行部材とを組合せて使用し、短距離および長距離の双方に適用でき、軽量でありながらも静粛、高速、無給油およびノンバックラッシを実現し、簡便なメンテナンスで済ますことができる。
特許文献2では、主ピニオンと副ピニオンとを相互に近寄り方向に押圧し、両者間のバックラッシュを除去する直性走行機構を案出している。
しかしながら、これらの直線駆動装置では、安価に製造することや簡素な構造で堅牢かつ耐久性に富む構造体を構築する観点からは改良の余地を残している。ラックに対する確実な噛み合いができないことや各種の調整ができず取り扱いが容易でない点でも改良の余地がある。
In
In
However, these linear drive devices leave room for improvement from the viewpoint of manufacturing at a low cost and constructing a robust and durable structure with a simple structure. There is room for improvement in that the rack can not be securely engaged and various adjustments cannot be made and handling is not easy.
また、ラック歯を備えたラック台は長尺になっており、長尺なラック台を基台とての機械ベースに取付固定するには、ラック台の挿通穴を介して機械ベースに螺子締めしている。このため、機械ベースに螺子加工する必要があり、ラック台を基台に取付ける組付工程が増加して生産性が低下する不利がある。
特許文献3に開示されたロック式ボルトでは、ボルト軸部の穿孔部にネジをねじ込む方式のため、前述の螺子締めにロック式ボルトを適用する場合、長期使用に伴う振動などにより、穿孔部に対して締付ネジが弛む虞がある。
In addition, the rack base with rack teeth is long, and in order to attach and fix the long rack base to the machine base as a base, it is screwed to the machine base through the rack base insertion hole. doing. For this reason, it is necessary to thread the machine base, and there is a disadvantage in that productivity is lowered due to an increase in the assembly process for attaching the rack base to the base.
In the lock-type bolt disclosed in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的はラック台にプーリと無端ベルトとを組合せて使用し、短距離および長距離の双方に適用でき、簡素な構造で堅牢でかつ耐久性に優れ、しかも、ラック台を台座に取付ける組付工程が少なくなり、ラック台を台座に簡単な操作で確実に取付固定することができて生産性が向上するベルト・ラック型駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to use a combination of a pulley and an endless belt on a rack base, and it can be applied to both short distances and long distances, and has a simple structure that is robust and durable. Provides a belt / rack type drive unit that improves productivity and improves productivity by reducing the assembly process for attaching the rack base to the pedestal, and allowing the rack base to be securely attached to the pedestal with simple operations. There is to do.
(請求項1について)
ベルト・ラック型駆動装置において、ラック台は、多数のラック歯を所定のピッチ間隔で並列させ、台座上に取付けられたラック台に取付けられている。支持板は、ラック台に設けられてラック台の長手方向に摺動可能に取り付けられている。第1プーリおよび第2プーリは、支持板に所定間隔だけ離間させて、ともに回転可能に取り付けられている。
例えば、ゴムなどの合成樹脂により形成された無端ベルトは、第1プーリから第2プーリに掛け渡されている。
無端ベルトの外側には、ラック台のラック歯に噛合する多数の歯辺部を周方向に沿って並列させている。プーリ駆動部は、第1プーリおよび第2プーリを回転駆動させることにより、無端ベルトを周方向に沿って循環移動させ、歯辺部をラック歯に順に噛合させて支持板を運動体としてラック台に沿って移動させる。テンションプーリは、支持板に回転軸を介して回転可能に取り付けられて無端ベルトに張力を与える。
台座に対してラック台を取付ける取付固定構造は、ラック台に高さ方向に貫通状態に形成された挿通孔、内テーパ面、駒部、長溝および締付けボルトを有する。
ラック台の下端部には、空洞部が設けられており、空洞部の下端部分に空間部を形成している。内テーパ面は、空間部の内周面をラック歯に向かって幅狭とするように形成されている。駒部は、空間部の形状に対応して形成され、中央部に軸方向に沿って貫通する雌螺子部を有する。駒部に形成された外テーパ面は、外周部を内テーパ面と当接するように設定されている。長溝は、台座の表面に長手方向に沿って形成され、ラック台を嵌合させる。 締付けボルトは、挿通孔を介して駒部の雌螺子部にねじ込みにより螺合させる。この時、外テーパ面を空間部の内テーパ面に摺動圧接させ、ラック台の外壁面を外方に変形させて長溝の内壁面に圧接させる。
ラック歯は、ラック台に対して85−90度の範囲内の角度を成す歯筋面部および底下方向に窪む歯底面部をそれぞれ有する。無端ベルトの歯辺部は、歯筋面部に係合して噛み合う歯筋平面部、ならびに歯底面部に係合して噛み合う歯先突面部を形成している。
(About claim 1)
In the belt-rack type drive device, the rack base is mounted on a rack base mounted on a pedestal with a large number of rack teeth arranged in parallel at a predetermined pitch interval. The support plate is provided on the rack base and is slidably attached in the longitudinal direction of the rack base. The first pulley and the second pulley are rotatably attached to the support plate at a predetermined interval.
For example, an endless belt formed of a synthetic resin such as rubber is stretched from the first pulley to the second pulley.
On the outer side of the endless belt, a large number of tooth sides meshing with the rack teeth of the rack base are juxtaposed along the circumferential direction. The pulley drive unit rotationally drives the first pulley and the second pulley to circulate and move the endless belt along the circumferential direction, and meshes the tooth side portions with the rack teeth in order, thereby using the support plate as a moving body. Move along. The tension pulley is rotatably attached to the support plate via a rotating shaft and applies tension to the endless belt.
The mounting and fixing structure for attaching the rack base to the pedestal includes an insertion hole, an inner tapered surface, a piece portion, a long groove, and a tightening bolt formed in the rack base in a penetrating state in the height direction.
A hollow portion is provided at the lower end portion of the rack base, and a space portion is formed at the lower end portion of the hollow portion. The inner tapered surface is formed so that the inner peripheral surface of the space portion becomes narrower toward the rack teeth . A piece part is formed corresponding to the shape of a space part, and has a female screw part which penetrates along the direction of an axis in the central part. The outer tapered surface formed in the piece portion is set so that the outer peripheral portion comes into contact with the inner tapered surface. The long groove is formed along the longitudinal direction on the surface of the pedestal, and fits the rack base. The tightening bolt is screwed into the female screw portion of the piece portion through the insertion hole by screwing. At this time, the outer tapered surface slide pressed against the inner tapered surface of the space portion, thereby the rack stand of the outer wall surface is pressure contact with the inner wall surface of the long groove by deformation outwardly.
The rack teeth each have a tooth trace surface portion that forms an angle within the range of 85 to 90 degrees with respect to the rack base and a tooth bottom surface portion that is recessed in the bottom bottom direction. The tooth edge portion of the endless belt forms a tooth trace plane portion that engages and meshes with the tooth trace surface portion, and a tooth tip projection surface portion that engages and meshes with the tooth bottom surface portion.
請求項1では、ラック台にプーリと無端ベルトとを組み合わせて使用し、短距離および長距離の双方に適用することができる。
無端ベルトの歯辺部をラック歯に噛合させる構成のため、両者の同時噛み合い歯数が多くなり、無端ベルトからラック台への伝達力を向上させることができる。
また、無端ベルトをラック台に噛み合わせる簡素な構造のため、軽量で静粛、高速、無給油およびノンバックラッシを実現でき、メンテナンスが簡便で安価に製造できる長所に加えて、堅牢でかつ耐久性を向上させることができる。
In
Since the tooth edge portion of the endless belt is meshed with the rack teeth, the number of meshing teeth at the same time increases, and the transmission force from the endless belt to the rack base can be improved.
In addition, the simple structure that meshes the endless belt with the rack base makes it possible to realize light weight, quietness, high speed, oil-free and non-backlash, as well as the advantages of easy maintenance and low cost production, as well as robustness and durability. Can be improved.
ラック台の取付固定構造は、締付けボルトを挿通孔から駒部の雌螺子部にねじ込みにより螺合さるといった簡単な操作で実現することができる。すなわち、取付固定構造は、ラック台の挿通孔、内テーパ面、駒部、長溝および締付けボルトから成る部材で済むため、ラック台を台座に取付ける組付工程が少なくなり、ラック台を台座に簡単な操作で確実に取付固定することができ、ひいては生産性の向上を図ることができる。 The rack base mounting and fixing structure can be realized by a simple operation of screwing the tightening bolt into the female screw portion of the frame portion from the insertion hole. In other words, the mounting and fixing structure requires only a member consisting of an insertion hole of the rack base, an inner tapered surface, a piece, a long groove and a tightening bolt, so that the assembly process for mounting the rack base to the base is reduced, and the rack base can be easily mounted on the base. Can be securely attached and fixed by simple operation, and as a result, productivity can be improved.
ラック歯は、ラック台に対して85−90度の範囲内の角度を成す歯筋面部を有するため、歯筋面部は無端ベルトの進行方向Wに対して直角に近い角度(85−90度の角度範囲内)を成す。
これにより、ラック歯の歯筋面部に対する歯筋平面部の圧力角が著しく小さくなり、ラック歯に対する無端ベルトの噛合時、歯筋面部に対する歯筋平面部の噛合い伝達力が強くなり、無端ベルトの歯辺部がラック歯から浮き上がることがなくなる。このため、無端ベルトをラック側に保持する別体の押え部材が要らなくなる。
また、ラック歯には、歯先突面部が導入部として歯底面部に係合するので、無端ベルトの噛合時、ラック歯に対する歯辺部の円滑な噛み合いを行うことができる。
Since the rack tooth has a tooth trace surface portion that forms an angle within a range of 85 to 90 degrees with respect to the rack base, the tooth trace surface portion has an angle close to a right angle with respect to the traveling direction W of the endless belt (85 to 90 degrees). Within the angle range).
As a result, the pressure angle of the tooth trace plane portion with respect to the tooth trace surface portion of the rack tooth is remarkably reduced. The tooth edges of the tooth no longer lift from the rack teeth. For this reason, a separate pressing member for holding the endless belt on the rack side is not required.
Further, since the tooth tip projecting surface portion engages with the bottom surface portion of the rack tooth as an introduction portion, the tooth edge portion can be smoothly meshed with the rack tooth when the endless belt is meshed.
(請求項2について)
請求項2が請求項1と異なるところは、無端ベルトの歯辺部が、歯形プロフィールとして歯筋平面部および歯先突面部を形成し、ラック歯は、ラック台に対する歯筋平面部の傾斜角と異なる傾斜角の歯筋面部を有することである。これにより、ラック歯に対する歯辺部の噛合時、歯先突面部は歯底面部に係合して噛み合うが、歯筋平面部と歯筋面部との間に歯筋間隙を形成する。
この状態で、無端ベルトに引張方向の駆動力が働くと、ラック歯の歯底面部で引張り側の角部が支点となって無端ベルトの歯筋平面部が引張り側に引っ張られる。引張力は、歯辺部に支点周りの回転力となって働き、無端ベルトをラック歯に張り付かせる。このため、無端ベルトに対する押え部材を設けなくても、無端ベルトをラック歯から浮き上がることがなくなり、無端ベルトとラック歯との間で効率的な動力伝達が可能となる。
(About claim 2)
The second aspect differs from the first aspect in that the tooth edge portion of the endless belt forms a tooth trace plane portion and a tooth tip projection surface portion as a tooth profile, and the rack tooth has an inclination angle of the tooth trace plane portion with respect to the rack base. And having a tooth muscle surface portion with a different inclination angle. Thereby, at the time of meshing of the tooth edge portion with the rack tooth, the tooth tip protruding surface portion engages and meshes with the tooth bottom surface portion, but a tooth trace space is formed between the tooth trace plane portion and the tooth trace surface portion.
In this state, when a driving force in the pulling direction is applied to the endless belt, the tooth trace plane portion of the endless belt is pulled to the pulling side with the corner portion on the pulling side serving as a fulcrum at the bottom surface of the rack tooth. The tensile force acts as a rotational force around the fulcrum on the tooth side, and the endless belt is attached to the rack teeth. For this reason, even if a pressing member for the endless belt is not provided, the endless belt is not lifted from the rack teeth, and efficient power transmission can be performed between the endless belt and the rack teeth.
(請求項3について)
請求項3が請求項1と異なるところは、無端ベルトの両側端部にフランジ帯を設けたことである。フランジ帯は、無端ベルトの全周に沿って形成されてラック台を挟むように配置されている。このフランジ帯により、無端ベルトを正規の位置に保持することができ、走行時などに無端ベルトがラック台から不用意に外れてしまうことがない。
(Claim 3)
The third aspect differs from the first aspect in that flange bands are provided at both end portions of the endless belt. The flange band is formed along the entire circumference of the endless belt and arranged so as to sandwich the rack base. With this flange band, the endless belt can be held at a regular position, and the endless belt is not accidentally detached from the rack base during traveling.
(請求項4について)
請求項4が請求項3と異なるところは、無端ベルトの両側端部に存するフランジ帯を省いたことである。
(About claim 4)
The difference between
(請求項5について)
ラック台の外壁面の下端部において、外方に向けてスカート状に広がって下降傾斜する外嵌テーパ面を設けている。長溝の内壁面には、上方に行くに従って漸次幅狭となる内溝テーパ面が形成されている。
ラック台を台座に取付ける際、長溝に対してラック台を横からのスライドにより嵌合し、外嵌テーパ面が内溝テーパ面に抜止め状態で密着して当接する。
(Claim 5)
At the lower end portion of the outer wall surface of the rack base, an outer fitting tapered surface is provided that spreads downward in a skirt shape and inclines downward. On the inner wall surface of the long groove, an inner groove taper surface that gradually becomes narrower as it goes upward is formed.
When the rack base is attached to the pedestal, the rack base is fitted to the long groove by sliding from the side, and the outer fitting taper surface is in close contact with the inner groove taper surface in contact with the inner groove taper surface.
請求項5でも、請求項1と同様に、ラック台を台座に取付ける組付工程が少なくなり、ラック台を台座に簡単な操作で確実に取付固定することができ、ひいては生産性の向上を図ることができる。
Also in
(請求項6について)
ラック台の外壁面に空間部に連通する縦型のスリットを形成している。この場合、締付けボルトを駒部の雌螺子部にねじ込みにより螺合させる際、ラック台の外壁面が外方に変形し易くなる利点がある。
(About claim 6)
A vertical slit communicating with the space is formed on the outer wall surface of the rack base. In this case, there is an advantage that the outer wall surface of the rack base is easily deformed outward when the fastening bolt is screwed into the female screw portion of the piece portion.
(請求項7について)
ラック台の空洞部の上端内周面に貼着されたストレインゲージを有している。ストレインゲージには、変形量検出センサ、中央演算部および起動部を介して報知部が接続されている。
長期使用などに伴って、締付けボルトが適正な締付けトルク範囲を下回り、あるいは超えた場合、ストレインゲージの変形量(歪み量)に基づく出力が変形量検出センサで検出される。その出力による変形量(歪み量)が中央演算部で演算され、演算信号を起動部に出力して報知部を作動させる。
(About claim 7)
A strain gauge is attached to the inner peripheral surface of the upper end of the cavity of the rack base. A notification unit is connected to the strain gauge via a deformation amount detection sensor, a central processing unit, and an activation unit.
When the tightening bolt falls below or exceeds the appropriate tightening torque range due to long-term use, an output based on the strain gauge deformation amount (distortion amount) is detected by the deformation amount detection sensor. A deformation amount (distortion amount) by the output is calculated by the central processing unit, and a calculation signal is output to the starting unit to operate the notification unit.
請求項7では、締付けボルトは、所定のトルクで雌螺子部にねじ込み螺合しているものの、長期使用などに伴って、万が一、適正な締付けトルク範囲を下回り、あるいは超えた場合、その旨を使用関係者に知らせるように構成している。すなわち、報知部の作動により、ランプを点滅させ、あるいはブザーを鳴動させ、その旨を使用関係者に伝えることができる。
In
(請求項8について)
外テーパ面には、上下の傾斜方向に沿った外条溝が形成され、内テーパ面には外条溝に対面する内条溝が形成されている。外条溝と内条溝とに内接する状態で滑動ボールが滑動自在に配置されている。
(About claim 8)
The outer taper surface is formed with an outer groove along the vertical inclination direction, and the inner taper surface is formed with an inner groove facing the outer groove. A sliding ball is slidably arranged in a state inscribed in the outer groove and the inner groove.
請求項8では、締付けボルトを雌螺子部にねじ込む際、駒部の外テーパ面が滑動ボールを介して内テーパ面に沿って移動するので、駒部を内テーパ面に沿って軸方向に摺動させ易くなり、ひいてはラック台を台座に迅速に取り付けることができる。しかも、滑動ボールが外条溝と内条溝とにかけて配置されているので、締付けボルトを雌螺子部にねじ込む際、駒部が締付けボルトと一緒に供回りすることがない。 According to the eighth aspect of the present invention, when the tightening bolt is screwed into the female screw portion, the outer tapered surface of the piece portion moves along the inner tapered surface via the sliding ball, so that the piece portion is slid in the axial direction along the inner tapered surface. As a result, the rack base can be quickly attached to the base. In addition, since the sliding ball is arranged over the outer groove and the inner groove, the piece portion does not rotate with the tightening bolt when the tightening bolt is screwed into the female screw portion.
(請求項9について)
押え部材は、無端ベルトのうち歯辺部がラック歯に噛合する噛合領域の内側に摺接可能に配置されている。押え部材により、無端ベルトの移動時に無端ベルトがラック歯から飛び跳ねるのを阻止する。
(About claim 9)
The presser member is disposed so as to be slidable inside the meshing region of the endless belt where the tooth side meshes with the rack teeth. The holding member prevents the endless belt from jumping from the rack teeth when the endless belt moves.
(請求項10について)
押え調整部材は、噛合領域に対する押え部材の位置を変更することにより噛合領域に対する押え部材の摺接度合いを調整する。
(About claim 10)
The presser adjusting member adjusts the sliding contact degree of the presser member with respect to the meshing region by changing the position of the presser member with respect to the meshing region.
(請求項11について)
押え部材は、無端ベルトのうち歯辺部がラック歯に噛合する噛合領域の内側に摺接可能に配置されており、無端ベルトの移動時に無端ベルトがラック歯から飛び跳ねるのを阻止する。第1プーリおよび第2プーリの回転時に、無端ベルトのうち歯辺部がラック歯に噛合し始める側では、押え部材の先端部が第1プーリあるいは第2プーリに対して干渉しない2mm−5mmの近接範囲まで延出されており、歯辺部をラック歯に押え付けて強制的に噛合させる。
(About claim 11)
The pressing member is disposed so as to be slidable inside the meshing region where the tooth side portion of the endless belt meshes with the rack teeth, and prevents the endless belt from jumping from the rack teeth when the endless belt moves. When the first pulley and the second pulley are rotated, on the side of the endless belt where the tooth side portion begins to mesh with the rack teeth, the tip of the pressing member does not interfere with the first pulley or the second pulley. It extends to the proximity range and presses the tooth edges against the rack teeth to forcibly mesh.
請求項11の場合、押え部材の先端部は、第1プーリの回転駆動時に無端ベルトのうち歯辺部がラック歯に噛合し始める位置まで延出されている。これにより、押え部材の先端部が逸早く歯辺部を押え付けてラック歯に噛合させることができ、とりわけ駆動開始時にラック歯に対する無端ベルトの円滑な移動を確保することができる。
In the case of
(請求項12について)
押え部材のラック台の長手方向に沿う両側には、ラック台の両側に垂下されて無端ベルトを囲繞する垂下辺部が一体に形成されており、無端ベルトをラック台から外さないように規制する。
(About claim 12)
On both sides of the holding member along the longitudinal direction of the rack base, there are integrally formed hanging sides that surround the endless belt and are suspended from both sides of the rack base so as not to remove the endless belt from the rack base. .
請求項12の場合、垂下辺部により無端ベルトをラック台から外さないように規制しているので、第1プーリおよび第2プーリの外周部に外れ止め用の環状フランジを設ける必要がなくなる。このため、第1プーリおよび第2プーリが安価となり、ベルト・ラック型駆動装置のコスト削減に寄与することができる。 In the case of the twelfth aspect, since the endless belt is regulated not to be detached from the rack base by the drooping side portion, it is not necessary to provide an annular flange for preventing the outer periphery of the first pulley and the second pulley. For this reason, the first pulley and the second pulley are inexpensive, which can contribute to the cost reduction of the belt / rack type driving device.
(請求項13について)
ラック台に設けられたスライダーガイドには、スライダーが長手方向に摺動可能に取り付けられ、スライダーに支持板が固定されている。
当接調整部材は、支持板に形成された上下長穴と、上下長穴を挿通する上下螺子から成る。上下長穴に対する支持板の上下位置を変更して上下螺子を上下長穴からスライダーに締め直すことにより、ラック歯に対する第1プーリおよび第2プーリの当接度合いを調整可能にしている。
請求項13の場合、当接調整部材は、上下長穴や上下螺子から成る簡素な構造でよく、省スペース化が図られるとともに、製造コスト的にも有利である。
(About claim 13)
A slider guide provided on the rack base is slidably attached in the longitudinal direction, and a support plate is fixed to the slider.
The contact adjusting member includes an upper and lower elongated hole formed in the support plate and an upper and lower screw inserted through the upper and lower elongated hole. By changing the vertical position of the support plate with respect to the upper and lower elongated holes and retightening the upper and lower screws from the upper and lower elongated holes to the slider, the degree of contact between the first pulley and the second pulley with respect to the rack teeth can be adjusted.
In the case of the thirteenth aspect, the abutting adjustment member may have a simple structure including upper and lower elongated holes and upper and lower screws, which saves space and is advantageous in terms of manufacturing cost.
(請求項14について)
ラック台は、単一のラック台を複数個継ぎ合せて形成されているため、隣接する単一のラック台の間に1歯ないし2歯分程度の隙間を設定しても走行に支障が生じない。これにより、単一のラック台の少ない継ぎ足しで大きな距離を設定できる便宜がある。
(About claim 14)
Since the rack base is formed by joining a plurality of single rack bases, even if a gap of about one or two teeth is set between adjacent single rack bases, it will hinder traveling. Absent. Thereby, there is an advantage that a large distance can be set with a small number of additions of a single rack base.
本発明に係るベルト・ラック型駆動装置では、ラック台にプーリと無端ベルトとを組み合わせて使用し、短距離および長距離の双方に適用でき、簡素な構造で堅牢かつ耐久性に優れ、また、ラック台を台座に取付ける組付工程が少なくなり、ラック台を台座に簡単な操作で確実に取付固定する構成を特徴とする。 The belt rack type driving device according to the present invention uses a combination of a pulley and an endless belt on a rack base, and can be applied to both a short distance and a long distance, has a simple structure and is robust and excellent in durability. The assembly process for attaching the rack base to the pedestal is reduced, and the rack base is securely attached to the base by a simple operation.
〔実施例1の構成〕
図1ないし図9に基づいて本発明の実施例1を説明する。以後の説明では、特に断らない限り、各部材の位置および方向の特定は、各実施例を通して対応する図面の左右および上下方向に従う。
[Configuration of Example 1]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, unless otherwise specified, the position and direction of each member are specified in the left and right and up and down directions of the corresponding drawings throughout each embodiment.
本発明に係るベルト・ラック型駆動装置1では、図1および図2に示すように、設置面Gに据え付けられたラック台2に運動体3、4が左右に配置されている。ラック台2は、例えばアルミニウムなどの金属から形成され、上面に多数のラック歯2aを所定のピッチ間隔Pで並列させている。ラック歯2aは、後述する無端ベルト16の歯辺部16aが噛合するもので、歯先部には面取りが施されている。
In the belt / rack
右側の運動体4は、5輪体に構成したもので、ラック台2に長手方向Tに沿ってスライダーガイド5が設けられており、スライダーガイド5には、スライダー6が長手方向Tに沿って摺動可能に取り付けられている。
スライダー6には、例えば矩形に形成された支持板7が螺子8、9により縦形に固定されている。これにより、支持板7がスライダー6を介してスライダーガイド5に取り付けられている。
The moving
A
支持板7には、第1プーリ10および第2プーリ11が左右下方で所定間隔Eだけ離間した状態で、それぞれ支軸10a、11aにより回転可能に取り付けられている。支持板7の左右上方には、補助プーリ12およびテンションプーリ13が回転可能に取り付けられている。
テンションプーリ13の回転軸13aは、その回転軸13aの先端部に形成した雄ねじ部13bと、支持板7に回転軸13aを挿通させ、後述する無端ベルト16の引張方向に延出する長穴7aとから成る張力調整部材14を構成する。
A
The
張力調整部材14では、長穴7aに対する回転軸13aの位置を変更して締付ナット15を雄ねじ部13bに締め付け直すことにより、無端ベルト16に張力を付与する(図3(a)参照)。
In the
すなわち、張力調整部材14においては、回転軸13aの先端部に形成した雄ねじ部13bが設けられている。長穴7aは支持板7に形成され、回転軸13aを挿通させて雄ねじ部13bを支持板7の外部に突出させている。
付勢部材としての圧縮コイルスプリング13mは、回転軸13aを回転軸13aの直角方向Vで長穴7aの長手方向Nに沿って移動させる方向に付勢して無端ベルト16に張力を付与する。長穴7aの長手方向Nは、無端ベルト16の引張方向にも沿う向きに設定されている。
That is, the
The
締付ナット13nは雄ねじ部13bに螺進退自在に螺合し、外周側面にピニオン部13tを形成している。ウォーム歯車13sは、支持板7の固定板部13r、13vの間で回転軸13aと直交状態で回転可能に配置されてピニオン部13tに噛合している。
The tightening
ウォーム歯車13sの回転時の歯筋には、ピニオン部13tの歯筋が回転軸13aの軸方向Jmに沿って微摺動往復可能に噛み合うようになっている。この微摺動変位量は、無端ベルト16の張力調整時に、少なくともピニオン部13tの回動に伴う、支持板7に対する締付ナット13nの離接変位量に相当するだけあればよい。
無端ベルト16の張力調整時には、操作盤13uでウォーム歯車13sの回転操作を矢印Kで示すように行うことにより、ピニオン部13tを介して締付ナット13nを長穴7aの外周縁部に対して一時的に緩めて締付け直す。
The tooth trace of the
When adjusting the tension of the
これにより、圧縮コイルスプリング13mの付勢力で回転軸13aを長穴7aの長手方向Nに沿って移動させ、無端ベルト16の緩み(ex.1.0mm〜3.0mm)を除去して無端ベルト16に適正な張力を付与する。
この際、支持板7に対する締付ナット13nの締め付けに伴い、締付ナット13nと鍔体7eとで支持板7を挟持してテンションプーリ13を保持する。鍔体7eは、回転軸13aに外嵌されたストッパとして機能し、締付ナット13nの締付けにより支持板7に圧接する。
また、張力調整部材14の構成部品として、操作盤13uに連結されたサーボモータおよび無端ベルト16の緩みを検出するセンサを設けてもよい。この場合、無端ベルト16の緩みをセンサが検出することにより、サーボモータに通電し、ピニオン部13tを介して締付ナット13nを長穴7aの外周縁部に対して一時的に緩めて締付け直すように動作させる。
Thereby, the
At this time, with the tightening of the tightening
Further, as a component of the
張力調整部材14の変形例として、図3(b)に示すように、支持板7を主板7Aと折曲辺7Bとからアングル状に形成してもよい。アングル状の支持板7では、回転軸13aの先端部には、雄ねじ部13bが形成され、長穴7aは主板7Aに形成され、回転軸13aを長穴7aの長手方向Nに沿って移動可能に挿通させている。
調整螺子棒14mは、回転軸13aに直交する交差方向Dで鍔部7eに連結する状態に設けられている。調整螺子棒14mの先端部分は、折曲板7Bに形成された貫通穴(図示せず)に進退摺動可能に挿通されている。
As a modification of the
The adjusting
締付ナット14pは、折曲板7Bの貫通穴と連通状態に配置され、スラスト軸受などの転動部材(図示せず)を介して折曲板7Bに回転自在に取り付けられている(図3(b)の矢印Km参照)。締付ナット14pは、折曲板7Bの貫通穴から外部に突出する調整螺子棒14mの部分14jを螺進退自在に螺合し、外周側面にピニオン部14qを形成している。
ウォーム歯車14nは、折曲板7eの固定壁14s、14tの間で調整螺子棒14mと直交するように配置され、締付ナット14pのピニオン部14qに噛合している。
The tightening
The
無端ベルト16の張力調整時には、操作盤14uでウォーム歯車14nの回転操作を行うことにより、ピニオン部14qを介して締付ナット14pを調整螺子棒14mの回りに回転させる。これに伴い、回転軸13aを回転軸13aの直角方向で長穴7aの長手方向Nに沿って案内移動させるとともに、調整螺子棒14mを軸方向Jnに沿って外方に移動させ、無端ベルト16の緩み(ex.1.0mm〜3.0mm)を除去して無端ベルト16に適正な張力を付与する。
When the tension of the
このように、無端ベルト16の張力調整は、ウォーム歯車14nの回転操作により、ピニオン部14qを介して締付ナット14pを締付けることで可能となるので、張力調整を簡単な操作で迅速に行うことができる。すなわち、無端ベルト16の張力調整時、無端ベルト16の張力付与する増し締め方向にウォーム歯車14nを回転するだけの操作で済み、無端ベルト16の張力調整を簡単な操作で素早く行うことができて調整作業が向上する。
この場合の締付ナット13nは、図3(a)のピニオン部13tを省かれており、回転軸13aの雄ねじ部13bに螺合している。無端ベルト16の張力調整時、操作盤14uの回動操作に伴い、締付ナット13nは、長穴7aの外周縁部に対して一時的に緩めて締め付け直されるようになっている。
As described above, the tension of the
In this case, the tightening
なお、無端ベルト16を掛けるテンションプーリ13の表面については、図3(b)に示すように、歯13wを形成したものでも、歯形の無い円滑面となっていてもよい。
付勢部材としては、図3(a)の圧縮コイルスプリング13mの代わりに、引張コイルスプリングなどのバネ部材を用いてもよく、要は、回転軸13aを長穴7aの長手方向Nに沿って移動させるように付勢するものであればよい。
また、ウォーム歯車14nはピニオン部14qに対してセルフロック機能を有するので、締付ナット13nは補助的な固定部材となり、不要な場合には省いてもよい。
In addition, about the surface of the
As the urging member, a spring member such as a tension coil spring may be used instead of the
Further, since the
さらに、張力調整部材14の構成部品として、操作盤14uに連結されたサーボモータおよび無端ベルト16の緩みを検出するセンサを設けてもよい。この場合、無端ベルト16の緩みをセンサが検出することにより、サーボモータに通電し、ピニオン部14nを介して締付ナット14pを回転させるように動作させる。
図3(a)、(b)では、第2プーリ11、ウォーム歯車13s、14n、ピニオン部13b、14qおよび操作盤13v、14uは、明確化などのため、寸法を誇張して示している。
Furthermore, as a component of the
3A and 3B, the
当接調整部材7Aは、図4に示すように、支持板7をスライダー6に対して上下動可能に設けることにより、ラック歯2aに対する第1プーリ10および第2プーリ11の当接度合いを調整する。すなわち、当接調整部材7Aは、支持板7に形成された上下長穴7eと、上下長穴7eを挿通する上下螺子7gから成る。
上下長穴7eに対する支持板7の上下位置を変更して上下螺子7gを上下長穴7eからスライダー6に締め直すことにより、ラック歯2aに対する第1プーリ10および第2プーリ11の当接度合いを調整可能にしている。当接調整部材7Aについては、図5に示す運動体3についても同様である。
As shown in FIG. 4, the
By changing the vertical position of the
支持板7で第1プーリ10と第2プーリ11との中間部位には、駆動プーリ17を有する駆動軸17aが配されている。駆動軸17aは、スリーブ18を介して支持板7を貫通する状態に取り付けられている。駆動軸17aの先端に駆動プーリ17を嵌着している。スリーブ18は、補助板19を貫通しており、支持板7から補助板19に螺子20を締め付けることで駆動軸17が支持板7に固定されている。
A
駆動軸17aは、プーリ駆動部として機能する駆動モータ21の回転軸21aに連結されている。
無端ベルト16は、例えばゴムなどの合成樹脂製であり、第1プーリ10から第2プーリ11に掛け渡され、駆動プーリ17に沿ってテンションプーリ13および補助プーリ12に掛けられている。無端ベルト16の外側には、ラック台2のラック歯2aに噛合する多数の歯辺部16aを周方向に沿って並列させている。歯辺部16aは、無端ベルト16の移動方向と直交する方向に間欠配置されている。なお、無端ベルト16はゴム製に限らず、種々の合成樹脂によるものでもよい。
The
The
駆動モータ21は、駆動プーリ17を回転駆動することにより、第1プーリ10、第2プーリ11、テンションプーリ13および補助プーリ12から成る回転機構21Aを回転駆動する。これにより、無端ベルト16を周方向に沿って循環移動させ、歯辺部16aをラック歯2aに順に噛合させて支持板7を運動体4としてラック台2に沿って移動させる。
The
押え板22は押え部材として、無端ベルト16のうち歯辺部16aがラック歯2aに噛合する噛合領域Hの内側に摺接可能に配置され、無端ベルト16の移動時に無端ベルト16がラック歯2aから外れて飛び跳ねるのを阻止する。押え板22は、無端ベルト16に摺接するため、低摩擦で高耐摩耗性を有する素材(例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE))により形成されている。押え板22は、その長さ寸法が噛合領域Hの長さ寸法に等しくなるまで延出されている。なお、無端ベルト16の押え板22と摺接する内側には、PTFEの薄膜をコーティングしたり、貼り付けてもよい。
The
押え調整部材23は、噛合領域Hに対する押え板22の位置を変更することにより噛合領域Hに対する押え板22の摺接度合いを調整する。このため、押え調整部材23は、図4に示すように、支持板7に形成した縦長穴23aと縦長穴23aを挿通する調整螺子24を備えている。押え板22の後端面には、調整螺子24に対応する雌ねじ部22cを形成している。
縦長穴7に対する調整螺子24の上下位置を変更して調整螺子24を締め直すことにより、噛合領域Hに対する押え板22の距離を長短変化させて摺接度合いを調整する。
The
By changing the vertical position of the
上記構成では、回転機構21Aの回転駆動時に、無端ベルト16のうち歯辺部16aがラック歯2aに噛合し始める側では、押え板22の先端部22aが歯辺部16aを逸早く押え付けてラック歯2aに強制的に噛合させるように設定している。すなわち、押え板22の先端部22aは、第1プーリ10に対して干渉しない2mm−5mmの近接範囲H1まで延出されている(最接近位置)。
この場合、運動体3、4の左方向への走行を考慮して、押え板22の左側の先端部22aを示したが、運動体3、4の右方向への走行を考慮して、押え板22の右側の先端部22bも左側の先端部22aと同様に第2プーリ12に干渉しない2mm−5mmの近接範囲H2まで延出している。
In the above configuration, when the
In this case, the
左側の運動体3では、右側の運動体4に対して三輪体に構成したもので、テンションプーリ13および補助プーリ12を省略した回転機構21Bを構成し、駆動プーリ17にテンションプーリの役割を兼用させている。すなわち、駆動軸17aは、図5に示すように、スリーブ18を補助板20に貫通させ、支持板7に形成された縦長穴9a内に配置されている。支持板7には、小縦長穴9bが形成され、補助板20には雌ねじ部9cが形成されている。
駆動軸17aを縦長穴9a内で上下に変位させて、螺子9dを小縦長穴9bから雌ねじ部9cに締結し直すことにより、無端ベルト16に対する張力を調整する張力調整部材14Aを構成している。
The left moving
A
〔実施例1の効果〕
実施例1では、ラック台2に回転機構21A、21Bと無端ベルト16とを組み合わせて使用し、運動体3、4で示すように、短距離および長距離の双方に適用することができる。
無端ベルト16の歯辺部16aをラック歯2aに噛合させる構成のため、両者の同時噛み合い歯数が多くなり、無端ベルト16からラック台2への伝達力を向上させることができる。
無端ベルト16をラック台2のラック歯2aに噛み合わせる簡素な構造のため、軽量で静粛、高速、無給油およびノンバックラッシを実現でき、メンテナンスが簡便で安価に製造できる長所に加えて、堅牢でかつ耐久性を向上させることができる。
[Effect of Example 1]
In the first embodiment, the
Since the
The simple structure that meshes the
無端ベルト16がゴム製のため、熱による伸縮が大きいことや耐用寿命が金属製の歯車(図示せず)などに比べて短いことが挙げられる。しかしながら、無端ベルト16は、近年OHCDエンジン(図示せず)のカムシャフト駆動や二輪車の後輪駆動など過酷な環境下にも採用されており、耐用寿命に対する懸念は払拭されつつある。
また、張力調整部材14は、雄ねじ部13bと支持板7に回転軸13aを挿通させた長穴7aおよび締付ナット15から成る簡素な構造となり、コストの低減化に寄与することができる。
Since the
Further, the
押え板22の先端部22aは、無端ベルト16のうち歯辺部16aがラック歯2aに噛合し始める位置まで延出されている。
これにより、押え板22の先端部22aが逸早く歯辺部16aを押え付けてラック歯2aに噛合させることができ、とりわけ駆動開始時にラック歯2aに対する無端ベルト16の円滑な移動を確保することができる。
The
Thereby, the
無端ベルト16とラック歯2aとの噛合は、図6(a)に示すように、圧力角θが小さく伝達効率が良いが、運動体3、4が高速走行したり、高負荷を受けた場合、無端ベルト16の歯辺部16aがラック歯2aから浮き上がる可能性がある(図6(b)参照)。これを防ぐため、無端ベルト16の噛合領域Hに対して押え板22を軽接触状態に設けたものである(図6(c)参照)。無端ベルト16の外側と内側の双方に歯辺部16aを設けた両歯付きベルトでも、押え板22は無端ベルト16の場合と同様に機能する(図6(d)参照)。
また、当接調整部材7Aは、上下長穴7eや上下螺子7gから成る簡素な構造でよく、省スペース化が図られるとともに、製造コスト的にも有利である。
As shown in FIG. 6A, the engagement between the
Further, the
支持板7が第1プーリ10および第2プーリ11を挟むように両側に設けられた両持支持構造(図7(a)参照)では、無端ベルト16の交換時に、第1プーリ10および第2プーリ11対する無端ベルト16の抜き出しや装着が面倒である。
これに対して、単一の支持板7に第1プーリ10および第2プーリ11を取り付けた片持支持構造(図7(b)参照)では、無端ベルト16の交換時、第1プーリ10および第2プーリ11に対する無端ベルト16の抜き出しや装着が容易になるとともに、無端ベルト16への張力調整が容易となる。
In the both-end support structure (see FIG. 7A) provided on both sides so that the
On the other hand, in the cantilever support structure in which the
機械ベースあるいは基台としての台座2Fに対するラック台2の取付けについては、ラック歯2aに取付穴2fを直接形成し、取付穴2fに締付けボルト2eを固定部材として挿入して台座2Fに締め付けることができる(図8(a)、(b)参照)。
無端ベルト16とラック台2とは、複数の歯辺部16aと複数のラック歯2aとの噛み合い(複数歯の噛み合い)構造のため、1歯ないし2歯分程度が欠損していても、無端ベルト16の走行に影響がなく、ラック台2の設置やメンテナンスが容易なラック上面からのボルト取付けが可能となる。
As for the mounting of the
The
ラック台2については、単一のラック台2wを複数個継ぎ合わせて使用するが、隣接する単一のラック台2wの間に1歯ないし2歯分程度の隙間を設定しても走行に支障が生じない(図8(c)参照)。このため、単一のラック台2wの少ない継ぎ足しで大きな距離を設定できる便宜がある。
ラック台2の製造にあたっては、金属のなかでも、例えばアルミニウム材4sを転造工具2kと送りローラ2nとで挟む転造によりラック歯2aを形成することができる(図9(a)参照)。
また、板金のプレス成形により形成したラック歯2aをベース板2jに対して矢印J方向に押さえてスポット溶接等で取り付けてラック台2を形成することもできる(図9(b)、(c)参照)。
As for the
In manufacturing the
The
台座2Fに対するラック台2の取付けについての変形例として、図10(a)−(c)に示す取付固定構造がある。この取付固定構造におけるラック台2は、取付穴2fから高さ方向Z1に締付けボルト2eの軸部2Eを貫通させる挿通孔2sを形成している。取付穴2fは、台座2Fの長手方向Tに沿って所定間隔Tmで設けられている。
As a modification example of the mounting of the
ラック台2の下端部には、図10(b)に示すように、円柱状の空洞部2yを設け、空洞部2yの下端部分を円錐台状の空間部2rとしている。空間部2rの内周面は、ラック歯2aに向かって幅狭となるように径寸法が漸減する内テーパ面2pとしている(図10(c)も参照)。鉄などの金属製の駒部2qは、空間部2rの形状に対応して形成された円錐台状の部材であり、外周部を外テーパ面2kとしている。駒部2qの中央部には、軸方向に沿って貫通する雌螺子部2uを穿孔している。後述するように、駒部2qを空間部2rに嵌合した際、駒部2qは空間部2rおよび挿通孔2sと同芯となり、雌螺子部2uは挿通孔2sと同軸に配置される。
As shown in FIG. 10B, a
台座2Fの表面には、図10(a)に示すように、ラック台2の幅寸法Wrに対応する幅寸法Wsを有する長溝2Mが長手方向Tに沿って形成されている。
ラック台2を台座2Fに取り付けるにあたっては、駒部2qを空間部2rに嵌合した状態のラック台2を長溝2Mに嵌め込む。これにより、ラック台2の縦型外壁面2vが長溝2Mの縦型内壁面2Msに密着状態に当接する。この状態で、締付けボルト2eの軸部2Eを挿通孔2sを介して駒部2qの雌螺子部2uにねじ込みにより螺合させる。
As shown in FIG. 10A, a
When the
これに伴い、駒部2qが軸方向Nmに僅かに変位し、外テーパ面2kを空間部2rの内テーパ面2pに摺動圧接させ、もって生じる楔作用によりラック台2の縦型外壁面2vが外方Nsに膨出するように微小変形する(例えば、数ミクロン単位)。
これにより、外壁面としての縦型外壁面2vが長溝2Mの内壁面としての縦型内壁面2Msに強く圧接し、もってラック台2が台座2Fに確実に取付固定される。この際、縦型外壁面2vが外方Nsに膨出する変形は、弾性変形でも塑性変形でもよい。
なお、締付けボルト2eの頭部2jには、図10(c)に示す六角孔部2wが設けられており、専用工具としての六角レンチ(図示せず)により締付けボルト2eが締め付けられる。
Along with this, the
Thereby, the vertical
The
図10(d)は、ラック台2の縦型外壁面2vの下端部において、外方に向けてスカート状に広がって下降傾斜する外嵌テーパ面3uを付与した変形例を示す。長溝2Mの縦型内壁面2Msの対向幅Wtは、上方に行くに従って漸次幅狭となる内溝テーパ面3vを形成している。
ラック台2を台座2Fに取り付けるにあたっては、長溝2Mに対してラック台2を横からのスライドにより嵌合する。これに伴い、外嵌テーパ面3uが内溝テーパ面3vに抜止め状態で密着して当接する。
FIG. 10 (d) shows a modification in which an outer fitting tapered
In attaching the
ラック台2の取付固定構造は、締付けボルト2eを挿通孔2sから駒部2qの雌螺子部2uにねじ込みにより螺合するいった簡単な操作で実現することができる。すなわち、取付固定構造は、ラック台2の挿通孔2s、内テーパ面2p、駒部2q、長溝2Mおよび締付けボルト2eから成る部材で済むため、ラック台2を台座2Fに取付ける組付工程が少なくなり、ラック台2を台座2Fに簡単な操作で確実に取付固定することができ、ひいては生産性の向上を図ることができる。
The mounting and fixing structure of the
〔実施例2の構成〕
図11(a)、(b)は本発明の実施例2を示す。実施例2が実施例1と異なるところは、円錐台状の駒部2qに代わって、傾斜平面状の外テーパ面2kを有する台形状の駒部2qとしたことである。これに伴い、ラック台2の空間部2rは、駒部2qに対応する台形状に形成している(図11(a)参照)。
この場合、駒部2qを空間部2rに嵌合して締付けボルト2eを雌螺子部2uにねじ込みにより螺合させた際、駒部2qの外テーパ面2kが空間部2rの内テーパ面2pに圧接するものである。
実施例2では、台形状の駒部2qを台形状の空間部2rに嵌合しているので、締付けボルト2eを雌螺子部2uにねじ込む際、駒部2qが締付けボルト2eと一緒に供回りすることがない。
なお、台形状の駒部2qを製造する際、図11(b)に示すように、断面台形状を有する長尺棒部材2Uを所定の長さ寸法毎に切断することにより、多数の駒部2qを簡単な操作で迅速に形成することができる。
[Configuration of Example 2]
11A and 11B show Example 2 of the present invention. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that a
In this case, when the
In the second embodiment, since the
When manufacturing the
〔実施例3の構成〕
図11(c)は本発明の実施例3を示す。実施例3が実施例1、2と異なるところは、ラック台2の縦型外壁面2vに空間部2rに連通する縦型のスリット2zを形成したことである。この場合、締付けボルト2eを駒部2qの雌螺子部2uにねじ込みにより螺合させる際、縦型外壁面2vが外方に変形し易くなる利点がある。
[Configuration of Example 3]
FIG. 11C shows
〔実施例4の構成〕
図12は本発明の実施例4を示す。実施例4が実施例1、2と異なるところは、ラック台2の空洞部2yの上端内周面にストレインゲージ4w(歪みゲージ)を貼着したことである。
締付けボルト2eは、所定のトルクで雌螺子部2uにねじ込み螺合しているものの、万が一、適正な締付けトルク範囲を下回り、あるいは超えた場合に対応している。
[Configuration of Example 4]
FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention. Example 4 differs from Examples 1 and 2 in that a
Although the
このため、ストレインゲージ4wは、変形量検出センサ5s、中央演算部CPUおよび起動部5tを介して報知部5mに接続されて変形量検出部を構成している。
長期使用などに伴って、締付けボルト2eが適正な締付けトルク範囲を下回り、あるいは超えた場合、ストレインゲージ4wの変形量(歪み量)に基づく出力が変形量検出センサ5sで検出される。その出力による変形量(歪み量)が中央演算部CPUで演算され、演算信号を起動部5tに出力して報知部5mを作動させる。報知部5mの作動により、ランプを点滅させ、あるいはブザーを鳴動させ、その旨を使用関係者に伝えることができる。
For this reason, the
When the
〔実施例5の構成〕
図13は本発明の実施例5を示す。実施例5が実施例1と異なるところは、駒部2qの外テーパ面2kと空間部2rの内テーパ面2pとの間に滑動ボール5wを設けたことである(図13(a)、(b)参照)。
この場合、外テーパ面2kには、図13(c)に示すように、上下の傾斜方向に沿った外条溝5uが形成され、内テーパ面2pには外条溝5uに対面する内条溝5vが形成されている。外条溝5uと内条溝5vに内接する状態で滑動ボール5wが滑動自在に配置されている。
[Configuration of Example 5]
FIG. 13 shows a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment differs from the first embodiment in that a sliding
In this case, as shown in FIG. 13C, the
このため、締付けボルト2eを雌螺子部2uにねじ込む際、駒部2qの外テーパ面2kが滑動ボール5wを介して内テーパ面2pに沿って移動するので、駒部2qを内テーパ面2pに沿って軸方向Nmに摺動させ易くなり、ひいてはラック台2を台座2Fに迅速に取り付けることができる。しかも、滑動ボール5wが外条溝5uと内条溝5vとにかけて配置されているので、締付けボルト2eを雌螺子部2uにねじ込む際、駒部2qが締付けボルト2eと一緒に供回りすることがない。
なお、実施例1−4においても、実施例5と同様な外条溝5uと内条溝5vとを設け、滑動ボール5wを駒部2qと内テーパ面2pとの間に設けてもよい。
Therefore, when the
Also in Example 1-4, the same
〔実施例6の構成〕
図14は本発明の実施例6を示す。実施例6が実施例1と異なるところは、押え板22のラック台2の長手方向に沿う両側には、ラック台2の両側に垂下されて無端ベルト16を囲繞する垂下辺部22e、22fを一体に形成したことである。この場合、ラック台2は、設置面Gに据え付けられた機械ベース2Aを介して台座2Y上に取付固定されている。
[Configuration of Example 6]
FIG. 14 shows a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment differs from the first embodiment in that hanging
押え板22に垂下辺部22e、22fを形成したのは、垂下辺部22e、22fにより無端ベルト16をラック台2から外さないように規制するためである。
第1プーリ10、第2プーリ11、テンションプーリ13および補助プーリ12の各外周部には、無端ベルト16の外れ止めを成す環状フランジを設けているのが一般的である(図4の符号17S参照)。
The reason why the hanging
In general, an annular flange that prevents the
実施例6では、垂下辺部22e、22fを設けたので、回転機構21Aを構成する各種のプーリから無端ベルト16が外れるのを阻止する。このため、各種のプーリに環状フランジ17Sを設ける必要がなくなり、各種のプーリが安価となり、ベルト・ラック型駆動装置1のコスト削減に寄与することができる。
In the sixth embodiment, since the drooping
また、無端ベルト16の交換などで無端ベルト16を各種のプーリから取り外す時、調整螺子24を緩めて押え板22を無端ベルト16から上部に引き離しておくことができる。
この状態で、無端ベルト16をそのまま外方に引き出すことで、無端ベルト16を各種のプーリから容易に取り外すことができる。このため、環状フランジ17Sを有する各種のプーリと異なり、無端ベルト16を無理に引き延ばして環状フランジ17Sを乗り越えさせる面倒な力操作が不要になる。
Further, when the
In this state, the
〔実施例7の構成〕
図15(a)は本発明の実施例7を示す。実施例7が実施例1と異なるところは、ラック歯2aの歯面には、例えば、ショットブラスト(サンドブラスト含む)等により表面粗さを付与して、摩擦摺接面としての梨地加工部30を施したことである。
表面粗さ加工のうち梨地加工部30は、歯辺部16aがラック歯2aから離脱する際、その離脱に抵抗する摩擦力を生じさせる(離脱への抵抗摩擦力)。
このため、無端ベルト16に大きな推力が加わった場合、図15(c)に示すように、歯辺部16aのラック歯2aからの飛び跳ねを抑制し、無端ベルト16に対する押え板22の摩擦力を軽減し、無端ベルト16からラック台2への推進伝達力の効率向上に資する。
梨地加工部30は、ラック歯2aの歯側面だけでもよく、頂部である歯先面には施さなくてもよい。
[Configuration of Example 7]
FIG. 15A shows Example 7 of the present invention. Example 7 differs from Example 1 in that the tooth surface of the
Of the surface roughness processing, the matte processing portion 30 generates a frictional force that resists the separation when the
For this reason, when a large thrust is applied to the
The satin processing portion 30 may be only the tooth side surface of the
ちなみに、図15(b)は引張り試験で用いた実験道具であり、無端ベルト16に所定重量の錘Wgを垂直に加え、この状態で無端ベルト16に長手方向T1の引張力を与えてプルゲージPgで目盛りを測定した。
この結果、ラック歯2aに対する歯辺部16aの摩擦力は、離脱への抵抗摩擦力として11kgであり、従来の8kgに比べて大幅に向上することが分かった。
Incidentally, FIG. 15B is an experimental tool used in the tensile test. A weight Wg having a predetermined weight is vertically applied to the
As a result, it was found that the frictional force of the
〔実施例8の構成〕
図15(d)は本発明の実施例8を示す。実施例8が実施例1と異なるところは、ラック歯2aの歯面には、表面粗さ付与としての表面加工31により、複数の筋部31aを形成し、歯辺部16aがラック歯2aから離脱する際、筋部31aが離脱に対して抵抗する引止め力を生じさせる。
このため、実施例6と同様に、歯辺部16aのラック歯2aからの飛び跳ねを抑制し、無端ベルト16からラック台2への推進伝達力の効率向上に寄与する。筋部31aとしては、横筋、縦筋あるいはメッシュ部のように凸条部や凹条部の形成により生じるものであってもよい。
[Configuration of Example 8]
FIG. 15D shows an eighth embodiment of the present invention. Example 8 is different from Example 1 in that a plurality of streaks 31a are formed on the tooth surface of the
For this reason, like Example 6, the jumping from the
〔実施例9の構成〕
図16は本発明の実施例9を示す。実施例9が実施例1と異なるところは、ラック歯2aで歯面には、外方に凸となる曲面部33として設けたことである(図16(a)参照)。歯辺部16aがラック歯2aから離脱する際、曲面部33が歯辺部16aに食い込むことにより、その離脱に対して抵抗する引止め力を生じさせる(図16(b)参照)。
このため、実施例3と同様に、歯辺部16aのラック歯2aからの飛び跳ねを抑制し、無端ベルト16からラック台2への推進伝達力Fの効率向上に役立つ(図16(c)参照)。
なお、曲面部33としては、円形曲面、放物曲面、楕円曲面あるいは双曲面などの円錐曲面を設定してもよい。
[Configuration of Example 9]
FIG. 16 shows Embodiment 9 of the present invention. Example 9 differs from Example 1 in that the
For this reason, as in the third embodiment, the jumping of the
As the
〔実施例10の構成〕
図17は本発明の実施例10を示す。実施例10が実施例1と異なるところは、回転機構21Aを立体ホルダー25Fに設置し、ラック台2(断面矩形、断面円形)をホルダー21Bに対して移動可能に貫通させたことである(図17(a)、(b)参照)。
この場合、ラック台2が直線ガイドの役割を兼ねるので、スライダーガイド5およびスライダー6が不要になって全体の構造が簡素となる。
[Configuration of Example 10]
FIG. 17 shows a tenth embodiment of the present invention. The tenth embodiment differs from the first embodiment in that the
In this case, since the
〔実施例11の構成〕
図18および図19は本発明の実施例11を示す。実施例11が実施例1と異なるところは、ラック台2を環状に形成したことである(図18参照)。ラック台2が径大のため、円弧状のラック辺2tを当接部で連結して大円環体として構成している。
ラック台2を環状構造体とした場合、MRI装置の磁石架台2mのように径大な構造体を回転駆動させるのに適している(図19参照)。
[Configuration of Example 11]
18 and 19
When the
〔実施例12の構成〕
図20は本発明の実施例12を示す。実施例12が実施例1と異なるところは、押え板22に代わって回転ローラ35a、35b、35cを用いたことである。
[Configuration of Example 12]
FIG. 20
回転ローラ35a、35b、35cは、各支軸を支持板7に片持ち状態に取り付けており、回転ローラ35a、35b、35cの各軸方向は、無端ベルト16の噛合領域Hに長手方向Tとは直角方向に指向している。回転ローラ35a、35b、35cは、互いに近接状態に並列して噛合領域Hに軽く接触している。
実施例8では、回転ローラ35a、35b、35cを押え部材として用いても、押え板22によるものと同様な効果が得られる。
The
In the eighth embodiment, even when the
〔実施例13の構成〕
図21は本発明の実施例13を示す。実施例13が実施例1と異なるところは、張力調整部材14Aにおいて、駆動プーリ17にテンションプーリの役割を兼用させた右側の運動体4において、圧縮コイルスプリング40をばね部材として設けたことである。
この場合、テンションプーリは支持板7に対して上下移動可能に設けられており、無端ベルト16に対して離接方向に変位可能に設けられている。
[Configuration of Example 13]
FIG. 21
In this case, the tension pulley is provided so as to be movable up and down with respect to the
テンションプーリは、ばね部材としての圧縮コイルスプリング40により無端ベルト16に摺接する方向に付勢されており、無端ベルト16に付与する張力を大小調整する。すなわち、圧縮コイルスプリング40の一端部は、支持板7と一体的に移動する静止部材41に連結され、他端部はテンションプーリの中心部42に連結されている。
The tension pulley is urged in a direction in which it comes into sliding contact with the
実施例13では、圧縮コイルスプリング40の付勢力により、無端ベルト16に対してテンションプーリが持続的に押し付けられるため、テンションプーリが常に無端ベルト16に追随して張力を過不足なく与えることができる。
なお、駆動プーリ17をテンションプーリに代え、駆動プーリ17の役割を第1プーリ10あるいは第2プーリ11に果たさせてもよい。
In the thirteenth embodiment, the tension pulley is continuously pressed against the
The
〔実施例14の構成〕
図22(a)は本発明の実施例14を示す。実施例14が実施例1と異なるところは、ラック歯2aが、直線上のラック台2に対して85−90度の範囲内の角度αを成す歯筋面部2cおよび底下方向に窪む歯底面部2dを有することである。この場合、無端ベルト16の歯辺部16aは、歯筋面部2cに係合して噛み合う歯筋平面部16b、ならびに歯底面部2dに係合して噛み合う曲面状の歯先突面部16cを形成している。
[Configuration of Example 14]
FIG. 22A shows
実施例14では、ラック歯2aは、ラック台2のに対して85−90度の範囲内の角度αを成す歯筋面部2cを有するため、歯筋面部2cは無端ベルト16の進行方向Wに対しても直角に近い角度α(85−90度の角度範囲内)を成す。
In the fourteenth embodiment, the
これにより、ラック歯2aの歯筋面部2cに対する歯筋平面部16bの圧力角βが著しく小さくなり(β=90−α)、ラック歯2aに対する無端ベルト16の噛合時、歯筋面部2cに対する歯筋平面部16bの噛合い伝達力が強くなり、無端ベルト16の歯辺部16あがラック歯2aから浮き上がることがなくなる。これにより、無端ベルト16をラック台2側に保持する別体の押え部材が要らなくなる。なお、圧力角βは、ラック台2へ直角に降ろした基準線Yとラック歯2aの歯筋面部2cとが成す角度を意味する。
As a result, the pressure angle β of the tooth
また、ラック歯2aには、歯先突面部16cが導入部として歯底面部2dに係合するので、無端ベルト16の噛合時、ラック歯2aに対する歯辺部2bの円滑な噛み合いを行うことができる。
Further, since the tooth tip projecting
これに対して、通常の規格タイミングベルトは、噛み合いの円滑化のため、断面台形の歯面を有している。面取りにより丸みを持たせた歯面もあるが、いずれも圧力角が大きめとなり、タイミングベルトを直線状を成すラックに噛み合わせると、タイミングベルトがラックから浮き上り易くなる。
なお、歯先突面部16cは、半球面状あるいは楕円面、放物面、双曲面などの円錐曲面などの曲面に沿って形成してもよい。
On the other hand, a normal standard timing belt has a trapezoidal tooth surface for smooth meshing. Although there are tooth surfaces that are rounded by chamfering, the pressure angle is large, and when the timing belt is engaged with a linear rack, the timing belt is easily lifted from the rack.
Note that the tooth tip protruding
図22(b)は実施例14の変形例を示し、曲面状の歯先突面部16cに代わって、断面逆台形状の歯先突面部16cにした例を示す。歯先突面部16cが係合して噛み合う歯底面部2dも断面逆台形状に形成している。
FIG.22 (b) shows the modification of Example 14, and shows the example which replaced with the curved-shaped tooth-tip projecting
〔実施例15の構成〕
図23は本発明の実施例15を示す。実施例15が実施例14と異なるところは、無端ベルト16の歯辺部16aが、歯形プロフィールとして歯筋平面部16bおよび歯先突面部16cを形成し、ラック歯2aは、ラック台2に対して歯筋平面部16bよりも傾斜度合の大きな歯筋面部2cを有することである。
[Configuration of Example 15]
FIG. 23 shows Embodiment 15 of the present invention. Example 15 differs from Example 14 in that the
すなわち、図23(a)、(b)に示すように、ラック台2に対する歯筋面部2cの傾斜角度φ1と歯筋平面部16bの傾斜角度φ2とが異なっており、前者の傾斜角度φ1を後者の傾斜角度φ2よりも大きくして、ラック歯2aの歯元幅M1を歯辺部16aの歯元幅M2よりも広く設定している。
これにより、ラック歯2aに対する歯辺部16aの噛合時、歯先突面部16cは歯底面部2dに係合して噛み合うが、歯筋平面部16bと歯筋面部2cとの間に歯筋間隙Spを形成する。
That is, as shown in FIGS. 23A and 23B, the inclination angle φ1 of the tooth
Thus, when the
この状態で、無端ベルト16に引張方向Sの駆動力が働くと、図23(c)に示すように、ラック歯2aの歯底面部2dで引張り側の角部が支点P1となって無端ベルト16の歯筋平面部16bが引張り側に引き寄せられる。引張力は、歯辺部16aに対して支点P1周りの回転力Rとなり、その分力により歯辺部16aが歯筋面部2cに近接する方向に作用し、無端ベルト16をラック歯2aに張り付かせる。
このため、無端ベルト16に対する押え部材を設けなくても、無端ベルト16をラック歯2aから浮き上がることがなくなり、無端ベルト16とラック歯2aとの間で効率的な動力伝達が可能となる。ちなみに、図15(b)のプルゲージPgで目盛りを測定すると、離脱への抵抗摩擦力として5.6kgの耐久性を示す。
In this state, when a driving force in the pulling direction S is applied to the
For this reason, even if a pressing member for the
〔実施例16の構成〕
図24は本発明の実施例16を示す。実施例16が実施例14と異なるところは、無端ベルト16の両側端部16e、16fにフランジ帯16hを設けたことである(図24(a)参照)。
[Configuration of Example 16]
FIG. 24
フランジ帯16hは、無端ベルト16の全周に沿って形成されてラック台2を挟むように配置されている(図24(b)参照)。この場合、フランジ帯16hには、所定のピッチ間隔で切欠部16nを設けることで、多数のフランジ辺部16qが形成され、無端ベルト16の良好な可撓性を妨げないようにしている。
実施例15では、フランジ帯16hにより、無端ベルト16を正規の位置に保持することができ、走行時などに無端ベルト16がラック台2から不用意に外れてしまうことがない。
なお、フランジ辺部16qは、歯辺部16aに対応する箇所に配置してもよく、あるいは隣接する歯辺部16a同士の間に配置してもよい。
The
In the fifteenth embodiment, the
In addition, the
〔実施例17の構成〕
図25は本発明の実施例17を示す。実施例17が実施例15と異なるところは、ラック歯2aは、ラック台2に対して歯筋平面部16bよりも傾斜度合の小さな歯筋面部2cを有することである。
[Configuration of Example 17]
FIG. 25
すなわち、図25(a)、(b)に示すように、ラック台2に対する歯筋面部2cの傾斜角度δ2と歯筋平面部16bの傾斜角度δ1とが異なっており、後者の傾斜角度δ1を前者の傾斜角度δ2よりも大きくして、歯辺部16aの歯元幅Q1をラック歯2aの歯元幅Q2よりも広く設定している。
これにより、ラック歯2aに対する歯辺部16aの噛合時、歯先突面部16cは歯底面部2dに係合して噛み合うが、歯筋平面部16bと歯筋面部2cとの間に歯筋間隙Spを形成する。
That is, as shown in FIGS. 25A and 25B, the inclination angle δ2 of the tooth
Thus, when the
この状態で、無端ベルト16に引張方向Sの駆動力が働くと、図25(b)に点P2で示すように、ラック歯2aの歯先部が歯辺部16aの歯底端部に食い込むように応力を集中させる。この応力の集中作用により、歯辺部16aが歯筋面部2cに近接する方向に作用し、無端ベルト16をラック歯2aに張り付かせる。
In this state, when the driving force in the pulling direction S is applied to the
このため、実施例15と同様に、無端ベルト16に対する押え部材を設けなくても、無端ベルト16をラック歯2aから浮き上がることがなくなり、無端ベルト16とラック歯2aとの間で効率的な動力伝達が可能となる。
なお、ラック歯2aにおける歯筋面部2cの傾斜角度δ2としては、例えば20から0度の角度範囲に設定してもよい。
For this reason, as in the fifteenth embodiment, the
The inclination angle δ2 of the tooth
〔実施例18の構成〕
図26は本発明の実施例18を示す。実施例18が実施例15や実施例17と異なるところは、ラック歯2aの歯筋面部2cをラック台2に対して90度の角度を成すように設定したことである。
無端ベルト16に引張方向Sの駆動力が働くと、点P2で示すように、ラック歯2aの歯先部が歯辺部16aの歯底端部に対して一層強い食い込み応力を集中させる。この食い込み応力の集中により、歯辺部16aが歯筋面部2cに近接する方向に強く作用し、無端ベルト16をラック歯2aに強固に張り付かせる。ちなみに、図15(b)のプルゲージPgで目盛りを測定すると、離脱への抵抗摩擦力として23.0kgの耐久性を示す。
[Configuration of Example 18]
FIG. 26
When a driving force in the pulling direction S acts on the
〔変形例〕
(a)回転機構21Aを構成する各種のプーリは、表面が円滑なものを用いたが、無端ベルト16の外側に歯辺部16aに対応する歯溝を形成した歯付きプーリでもよい。
また、無端ベルト16は、外側に歯辺部16aを形成したものに限らず、外側と内側の両側に歯辺部を形成した両歯ベルトであってもよい。
(b)無端ベルト16の歯辺部16aは断面が矩形に限らず、半円形、半楕円形あるいは適宜の曲面を形成していてもよい。
[Modification]
(A) Although various types of pulleys constituting the
Further, the
(B) The
(c)押え板22の素材については、無端ベルト16に摺接するため、低摩擦で高耐摩耗性を有するPFETに限らず、同様な特性を有する他のプラスチック材料を用いてもよい。
(d)駆動モータ21の動力源については、電源に限らず、バッテリー(蓄電池)を用いてもよく、駆動モータ21に代わって、内燃機関のエンジンによる駆動力を用いてもよい。
(C) The material of the
(D) The power source of the
(e)回転機構21A、21Bを構成する各種のプーリの数は、5輪や3輪に限らず、第1プーリと第2プーリの2輪から構成し、これら第1プーリと第2プーリのうちいずれかを駆動部プーリとしてもよい。ラック台2に設けるプーリの数は、使用状況や負荷状況などに応じて所望に変更してもよい。
(f)無端ベルト16については、片歯付きベルトに限らず、図6(d)で示した両歯付きベルトを用いてもよい。
(E) The number of various pulleys constituting the
(F) The
本発明のベルト・ラック型駆動装置では、ラック台にプーリと無端ベルトとを組み合わせて使用し、短距離および長距離の双方に適用でき、簡素な構造で堅牢かつ耐久性に優れた機構を有する。このため、機構の有益性が業者の需要を喚起し、関連部品の流通を介して機械産業に利用することができる。 In the belt / rack type driving device of the present invention, the rack base is used in combination with a pulley and an endless belt, and can be applied to both a short distance and a long distance, and has a simple structure and a robust and excellent durability mechanism. . For this reason, the merit of the mechanism can stimulate the demand of the contractor and can be used for the machine industry through the distribution of related parts.
1 ベルト・ラック型駆動装置
2 ラック台
2a ラック歯
2b 歯先面
2c 歯筋面部
2d 歯底面部
2y 空洞部
2v 縦型外壁面(外壁面)
2Ms 縦型内壁面(内壁面)
2u 雌螺子部
2q 駒部
2s 挿通孔
2e 取付けボルト
2M 長溝
2r 空間部
2k 外テーパ面
2p 内テーパ面
2z スリット
2F 台座(機械ベース、基台)
3、4 運動体
4w ストレインゲージ
5 スライダーガイド
6 スライダー
7 支持板
7A 当接調整部材
10 第1プーリ
11 第2プーリ
13 テンションプーリ
16 無端ベルト
16a 歯辺部
16b 歯筋平面部
16c 歯先突面部
16k 突条部
16h フランジ帯
16q フランジ辺部
17 駆動プーリ
17a 駆動軸
21 駆動モータ(プーリ駆動部)
21A、21B 回転機構
22 押え板(押え部材)
22a、22b 押え板の先端部
22e、22f 押え板の垂下辺部
23 押え調整部材
H 噛合領域
P ピッチ間隔
N 長穴の長手方向
T 無端ベルトの長手方向
Sp 歯筋間隙
DESCRIPTION OF
2Ms vertical inner wall (inner wall)
2u
3, 4
21A,
22a, 22b Presser plate
Claims (14)
前記ラック台に設けられて前記ラック台の長手方向に摺動可能に取り付けられた支持板と、
前記支持板に所定間隔だけ離間させて、ともに回転可能に取り付けられた第1プーリおよび第2プーリと、
前記第1プーリから前記第2プーリに掛け渡され、前記ラック台の前記ラック歯に噛合する多数の歯辺部を周方向に沿って並列させた無端ベルトと、
前記第1プーリおよび前記第2プーリを回転駆動させることにより、前記無端ベルトを前記周方向に沿って循環移動させ、前記歯辺部を前記ラック歯に順に噛合させて前記支持板を運動体として前記ラック台に沿って移動させるプーリ駆動部と、
前記支持板に回転軸を介して回転可能に取り付けられて前記無端ベルトに張力を与えるテンションプーリとを備え、
前記台座に対して前記ラック台を取付ける取付固定構造は、
前記ラック台に高さ方向に貫通状態に形成された挿通孔と、
前記ラック台の下端部に設けられた空洞部の下端部分に形成された空間部の内周面を前記ラック歯に向かって幅狭とするように設定された内テーパ面と、
前記空間部の形状に対応して形成され、中央部に軸方向に沿って貫通する雌螺子部を有し、外周部を前記内テーパ面と当接する外テーパ面とする駒部と、
前記台座の表面に長手方向に沿って形成され、前記ラック台を嵌合させる長溝と、
前記挿通孔を介して前記駒部の前記雌螺子部にねじ込みにより螺合させ、外テーパ面を前記空間部の前記内テーパ面に摺動圧接させ、前記ラック台の外壁面を外方に変形させ、前記長溝の内壁面に圧接させる締付けボルトとを有し、
前記ラック歯は、前記ラック台に対して85−90度の範囲内の角度を成す歯筋面部および底下方向に窪む歯底面部をそれぞれ有するとともに、前記無端ベルトの前記歯辺部は、前記歯筋面部に係合して噛み合う歯筋平面部、ならびに前記歯底面部に係合して噛み合う歯先突面部を形成していることを特徴とするベルト・ラック型駆動装置。 A rack base mounted on a pedestal, with a number of rack teeth arranged in parallel at a predetermined pitch interval;
A support plate provided on the rack base and slidably mounted in the longitudinal direction of the rack base;
A first pulley and a second pulley that are spaced apart from the support plate by a predetermined distance and are rotatably mounted together;
It said entrained first the second pulley from the pulley, and an endless belt are arranged in parallel along the rack stand of said plurality of teeth edges in mesh with the rack teeth in the circumferential direction,
By rotating and driving the first pulley and the second pulley, the endless belt is circulated along the circumferential direction, and the tooth side portions are sequentially meshed with the rack teeth, and the support plate is used as a moving body. A pulley drive section that moves along the rack base;
A tension pulley that is rotatably attached to the support plate via a rotation shaft and applies tension to the endless belt;
The mounting and fixing structure for attaching the rack base to the pedestal is:
An insertion hole formed in a penetrating state in the height direction in the rack base;
An inner tapered surface set so that the inner peripheral surface of the space portion formed in the lower end portion of the cavity portion provided at the lower end portion of the rack base is narrowed toward the rack teeth ;
A piece portion formed corresponding to the shape of the space portion, having a female screw portion penetrating along the axial direction in the center portion, and having an outer peripheral portion as an outer tapered surface in contact with the inner tapered surface,
A long groove formed on the surface of the pedestal along the longitudinal direction and fitting the rack base;
The insertion hole through the screwed by screwing the female screw portion of the pawl member, the outer tapered surface is slid pressed against the inside tapered surface of the space portion, varying the rack base outer wall surface outwardly It is shaped, and a clamping bolt is pressure contact with the inner wall surface of the long groove,
The rack teeth each have a tooth trace surface portion that forms an angle within a range of 85 to 90 degrees with respect to the rack base and a tooth bottom surface portion that is recessed in a bottom-bottom direction, and the tooth edge portion of the endless belt includes: A belt-and-rack type driving device comprising: a tooth trace plane portion that engages and meshes with the tooth trace surface portion; and a tooth tip projection surface portion that engages and meshes with the tooth bottom surface portion.
前記ラック台に設けられて前記ラック台の長手方向に摺動可能に取り付けられた支持板と、
前記支持板に所定間隔だけ離間させて、ともに回転可能に取り付けられた第1プーリおよび第2プーリと、
前記第1プーリから前記第2プーリに掛け渡され、前記ラック台の前記ラック歯に噛合する多数の歯辺部を周方向に沿って並列させた無端ベルトと、
前記第1プーリおよび前記第2プーリを回転駆動させることにより、前記無端ベルトを前記周方向に沿って循環移動させ、前記歯辺部を前記ラック歯に順に噛合させて前記支持板を運動体として前記ラック台に沿って移動させるプーリ駆動部と、
前記支持板に回転軸を介して回転可能に取り付けられて前記無端ベルトに張力を与えるテンションプーリとを備え、
前記台座に対して前記ラック台を取付ける取付固定構造は、
前記ラック台に高さ方向に貫通状態に形成された挿通孔と、
前記ラック台の下端部に設けられた空洞部の下端部分に形成された空間部の内周面を前記ラック歯に向かって幅狭とするように設定された内テーパ面と、
前記空間部の形状に対応して形成され、中央部に軸方向に沿って貫通する雌螺子部を有し、外周部を前記内テーパ面と当接する外テーパ面とする駒部と、
前記台座の表面に長手方向に沿って形成され、前記ラック台を嵌合させる長溝と、
前記挿通孔を介して前記駒部の前記雌螺子部にねじ込により螺合させ、外テーパ面を前記空間部の前記内テーパ面に摺動圧接させ、前記ラック台の外壁面を外方に変形させ、前記長溝の内壁面に圧接させる締付けボルトとを有し、
前記無端ベルトの前記歯辺部は、歯形プロフィールとして歯筋平面部および歯先突面部を形成し、前記ラック歯は、前記ラック台に対する前記歯筋平面部の傾斜角と異なる傾斜角の歯筋面部を有し、前記ラック歯に対する前記歯辺部の噛合時に前記歯筋平面部と前記歯筋面部との間に歯筋間隙を形成することを特徴とするベルト・ラック型駆動装置。 A rack base mounted on a pedestal, with a number of rack teeth arranged in parallel at a predetermined pitch interval;
A support plate provided on the rack base and slidably mounted in the longitudinal direction of the rack base;
A first pulley and a second pulley that are spaced apart from the support plate by a predetermined distance and are rotatably mounted together;
It said entrained first the second pulley from the pulley, and an endless belt are arranged in parallel along the rack stand of said plurality of teeth edges in mesh with the rack teeth in the circumferential direction,
By rotating and driving the first pulley and the second pulley, the endless belt is circulated along the circumferential direction, and the tooth side portions are sequentially meshed with the rack teeth, and the support plate is used as a moving body. A pulley drive section that moves along the rack base;
A tension pulley that is rotatably attached to the support plate via a rotation shaft and applies tension to the endless belt;
The mounting and fixing structure for attaching the rack base to the pedestal is:
An insertion hole formed in a penetrating state in the height direction in the rack base;
An inner tapered surface set so that the inner peripheral surface of the space portion formed in the lower end portion of the cavity portion provided at the lower end portion of the rack base is narrowed toward the rack teeth ;
A piece portion formed corresponding to the shape of the space portion, having a female screw portion penetrating along the axial direction in the center portion, and having an outer peripheral portion as an outer tapered surface in contact with the inner tapered surface,
A long groove formed on the surface of the pedestal along the longitudinal direction and fitting the rack base;
Through the insertion hole is screwed by threaded into the female screw portion of the pawl member, the outer tapered surface is slid pressed against the inside tapered surface of the space portion, the rack base outer wall surface outwardly It is deformation, and a clamping bolt is pressure contact with the inner wall surface of the long groove,
The tooth edge portion of the endless belt forms a tooth trace plane portion and a tooth tip projection surface portion as a tooth profile, and the rack teeth are tooth traces having an inclination angle different from the inclination angle of the tooth trace plane portion with respect to the rack base. A belt-and-rack type driving device having a surface portion and forming a tooth trace space between the tooth trace plane portion and the tooth trace surface portion when the tooth edge portion meshes with the rack teeth.
前記ラック台に設けられて前記ラック台の長手方向に摺動可能に取り付けられた支持板と、
前記支持板に所定間隔だけ離間させて、ともに回転可能に取り付けられた第1プーリおよび第2プーリと、
前記第1プーリから前記第2プーリに掛け渡され、前記ラック台の前記ラック歯に噛合する多数の歯辺部を周方向に沿って並列させた無端ベルトと、
前記第1プーリおよび前記第2プーリを回転駆動させることにより、前記無端ベルトを前記周方向に沿って循環移動させ、前記歯辺部を前記ラック歯に順に噛合させて前記支持板を運動体として前記ラック台に沿って移動させるプーリ駆動部と、
前記支持板に回転軸を介して回転可能に取り付けられて前記無端ベルトに張力を与えるテンションプーリとを備え、
前記台座に対して前記ラック台を取付ける取付固定構造は、
前記ラック台に高さ方向に貫通状態に形成された挿通孔と、
前記ラック台の下端部に設けられた空洞部の下端部分に設けられた空間部の内周面を前記ラック歯に向かって幅狭とするように設定された内テーパ面と、
前記空間部の形状に対応して形成され、中央部に軸方向に沿って貫通する雌螺子部を有し、外周部を前記内テーパ面と当接する外テーパ面とする駒部と、
前記台座の表面に長手方向に沿って形成され、前記ラック台を嵌合させる長溝と、
前記挿通孔を介して前記駒部の前記雌螺子部にねじ込みにより螺合させ、外テーパ面を前記空間部の前記内テーパ面に摺動圧接させ、前記ラック台の外壁面を外方に変形させ、前記長溝の内壁面に圧接させる締付けボルトとを有し、
前記無端ベルトの両側端部には、全周に沿って形成されて前記ラック台を挟むように配置されるフランジ帯が設けられていることを特徴とするベルト・ラック型駆動装置。 A rack base mounted on a pedestal, with a number of rack teeth arranged in parallel at a predetermined pitch interval;
A support plate provided on the rack base and slidably mounted in the longitudinal direction of the rack base;
A first pulley and a second pulley that are spaced apart from the support plate by a predetermined distance and are rotatably mounted together;
It said entrained first the second pulley from the pulley, and an endless belt are arranged in parallel along the rack stand of said plurality of teeth edges in mesh with the rack teeth in the circumferential direction,
By rotating and driving the first pulley and the second pulley, the endless belt is circulated along the circumferential direction, and the tooth side portions are sequentially meshed with the rack teeth, and the support plate is used as a moving body. A pulley drive section that moves along the rack base;
A tension pulley that is rotatably attached to the support plate via a rotation shaft and applies tension to the endless belt;
The mounting and fixing structure for attaching the rack base to the pedestal is:
An insertion hole formed in a penetrating state in the height direction in the rack base;
An inner tapered surface set so that the inner peripheral surface of the space portion provided in the lower end portion of the cavity portion provided in the lower end portion of the rack base is narrowed toward the rack teeth ;
A piece portion formed corresponding to the shape of the space portion, having a female screw portion penetrating along the axial direction in the center portion, and having an outer peripheral portion as an outer tapered surface in contact with the inner tapered surface,
A long groove formed on the surface of the pedestal along the longitudinal direction and fitting the rack base;
The insertion hole through the screwed by screwing the female screw portion of the pawl member, the outer tapered surface is slid pressed against the inside tapered surface of the space portion, varying the rack base outer wall surface outwardly It is shaped, and a clamping bolt is pressure contact with the inner wall surface of the long groove,
A belt / rack type drive device, characterized in that a flange band is provided at both end portions of the endless belt so as to be formed along the entire circumference so as to sandwich the rack base.
前記ラック台に設けられて前記ラック台の長手方向に摺動可能に取り付けられた支持板と、
前記支持板に所定間隔だけ離間させて、ともに回転可能に取り付けられた第1プーリおよび第2プーリと、
前記第1プーリから前記第2プーリに掛け渡され、前記ラック台の前記ラック歯に噛合する多数の歯辺部を周方向に沿って並列させた無端ベルトと、
前記第1プーリおよび前記第2プーリを回転駆動させることにより、前記無端ベルトを前記周方向に沿って循環移動させ、前記歯辺部を前記ラック歯に順に噛合させて前記支持板を運動体として前記ラック台に沿って移動させるプーリ駆動部と、
前記支持板に回転軸を介して回転可能に取り付けられて前記無端ベルトに張力を与えるテンションプーリとを備え、
前記台座に対して前記ラック台を取付ける取付固定構造は、
前記ラック台に高さ方向に貫通状態に形成された挿通孔と、
前記ラック台の下端部に設けられた空洞部の下端部分に設けられた空間部の内周面を前記ラック歯に向かって幅狭とするように設定された内テーパ面と、
前記空間部の形状に対応して形成され、中央部に軸方向に沿って貫通する雌螺子部を有し、外周部を前記内テーパ面と当接する外テーパ面とする駒部と、
前記台座の表面に長手方向に沿って形成され、前記ラック台を嵌合させる長溝と、
前記挿通孔を介して前記駒部の前記雌螺子部にねじ込みにより螺合させ、外テーパ面を前記空間部の前記内テーパ面に摺動圧接させ、前記ラック台の外壁面を外方に変形させ、前記長溝の内壁面に圧接させる締付けボルトとを具備することを特徴とするベルト・ラック型駆動装置。 A rack base mounted on a pedestal, with a number of rack teeth arranged in parallel at a predetermined pitch interval;
A support plate provided on the rack base and slidably mounted in the longitudinal direction of the rack base;
A first pulley and a second pulley that are spaced apart from the support plate by a predetermined distance and are rotatably mounted together;
It said entrained first the second pulley from the pulley, and an endless belt are arranged in parallel along the rack stand of said plurality of teeth edges in mesh with the rack teeth in the circumferential direction,
By rotating and driving the first pulley and the second pulley, the endless belt is circulated along the circumferential direction, and the tooth side portions are sequentially meshed with the rack teeth, and the support plate is used as a moving body. A pulley drive section that moves along the rack base;
A tension pulley that is rotatably attached to the support plate via a rotation shaft and applies tension to the endless belt;
The mounting and fixing structure for attaching the rack base to the pedestal is:
An insertion hole formed in a penetrating state in the height direction in the rack base;
An inner tapered surface set so that the inner peripheral surface of the space portion provided in the lower end portion of the cavity portion provided in the lower end portion of the rack base is narrowed toward the rack teeth ;
A piece portion formed corresponding to the shape of the space portion, having a female screw portion penetrating along the axial direction in the center portion, and having an outer peripheral portion as an outer tapered surface in contact with the inner tapered surface,
A long groove formed on the surface of the pedestal along the longitudinal direction and fitting the rack base;
The insertion hole through the screwed by screwing the female screw portion of the pawl member, the outer tapered surface is slid pressed against the inside tapered surface of the space portion, varying the rack base outer wall surface outwardly It is the shape, the to and a clamping bolt is pressure contact with the inner wall surface belt-rack drive and wherein the long groove.
前記長溝の内壁面に形成され、上方に行くに従って漸次幅狭となる内溝テーパ面とを備え、
前記ラック台を前記台座に取付ける際、前記長溝に対して前記ラック台を横からのスライドにより嵌合し、前記外嵌テーパ面が前記内溝テーパ面に抜止め状態で密着して当接することを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一つに記載のベルト・ラック型駆動装置。 At the lower end of the outer wall surface of the rack base, an outer fitting taper surface that spreads downward and inclines in a skirt shape, and
An inner groove taper surface which is formed on the inner wall surface of the long groove and gradually becomes narrower as it goes upward;
When the rack base is attached to the pedestal, the rack base is fitted to the long groove by sliding from the side, and the outer fitting taper surface is in close contact with the inner groove taper surface in a retaining state. The belt-rack type driving device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記ストレインゲージに、変形量検出センサ、中央演算部および起動部を介して報知部が接続され、前記締付けボルトが適正な締付けトルク範囲を下回り、あるいは超えた場合、前記ストレインゲージによる出力が前記変形量検出センサ、前記中央演算部および前記起動部を介して前記報知部に伝わって前記報知部を作動させるように構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一つに記載のベルト・ラック型駆動装置。 Having a strain gauge adhered to the inner peripheral surface of the upper end of the cavity of the rack base;
A notification unit is connected to the strain gauge via a deformation amount detection sensor, a central processing unit, and an activation unit, and when the tightening bolt falls below or exceeds an appropriate tightening torque range, the output from the strain gauge is deformed. 5. The system according to claim 1, wherein the notification unit is configured to be transmitted to the notification unit via a quantity detection sensor, the central processing unit, and the activation unit. Belt-rack type drive unit.
前記第1プーリおよび前記第2プーリの回転時に、前記無端ベルトのうち前記歯辺部が前記ラック歯に噛合し始める側で、前記押え部材の先端部が前記第1プーリあるいは前記第2プーリに干渉しない2mm−5mmの近接範囲まで延出されており、前記歯辺部を前記ラック歯に押え付けて強制的に噛合させるように構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一つに記載のベルト・ラック型駆動装置。 A holding member that is slidably disposed inside a meshing region where the tooth side portion of the endless belt meshes with the rack teeth, and prevents the endless belt from jumping from the rack teeth when the endless belt moves; Have
Upon rotation of said first pulley and said second pulley, said the side the tooth side portion of the endless belt starts to mesh with the rack teeth, the previous end of the pressing member is first pulley or said second pulley 5 to 5 mm which do not interfere with each other and extend to a proximity range of 2 mm to 5 mm, and the tooth side portions are pressed against the rack teeth to forcibly mesh with each other. The belt-rack type driving device according to any one of the above.
前記支持板に形成された上下長穴と、前記上下長穴を挿通する上下螺子とから成る当接調整部材が設けられ、前記上下長穴に対する前記支持板の上下位置を変更して前記上下螺子を前記上下長穴から前記スライダーに締め直すことにより、前記ラック歯に対する前記第1プーリおよび前記第2プーリの当接度合いを調整可能に設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一つに記載のベルト・ラック型駆動装置。 The slider guide provided on the rack base is slidably mounted in the longitudinal direction, and the support plate is fixed to the slider.
A contact adjusting member comprising an upper and lower oblong hole formed in the support plate and an upper and lower screw passing through the upper and lower oblong hole is provided, and the upper and lower screw is changed by changing the vertical position of the support plate with respect to the upper and lower oblong hole 5. The contact degree of the first pulley and the second pulley with respect to the rack teeth can be adjusted by retightening the upper and lower elongated holes to the slider. The belt-rack type driving device according to any one of the above.
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