JP6334015B1 - 線形伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支持モジュールを有し、材料の体積を減少させ、かつ簡単に組み立てられる上、良好な支持性能を備える線形伝動機構を提供する。【解決手段】線形伝動機構１０は、線形モジュール２０と、支持モジュール３０を含む。第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０及び伝動滑り台２６は線形モジュールの軸方向に沿って移動可能であり、第一支持滑り台と第二支持滑り台は伝動滑り台を挟んで対向している。保護蓋６０は、第一支持滑り台及び第二支持滑り台に接続され、線形モジュールのベース２２に設けられている。第一滑車装置７０は第一滑車シート７１と第一滑車７２とを備え、第二滑車装置８０は第二滑車シート８１と第二滑車８２とを備える。ケーブル９０は、第一滑車及び第二滑車に巻かれており、第一ケーブル固定片９１は、伝動滑り台及びケーブルの一段に接続され、第二ケーブル固定片９２は、ベースとケーブルの両端に接続されている。【選択図】図２

Description

本発明は、線形伝動装置に関する。

通常、高精度が必要な伝動機械は伝動及び位置決めにしばしば線形伝動装置（例えばボールスクリュー）を用いる。しかし、伝動行程の増加と共に、ボールスクリューの長さも増える。ボールスクリューは、その長さの増加により細長比が増えると、自重で垂れ下がってしまう。それによって、伝動の精度に影響を与えるだけではなく、さらにスクリューの使用寿命を短縮する可能性がある。

上述の問題を解決するために、特許文献１に記載の発明は滑車構造及び支持棒を利用してスクリューを支持するという効果を達成した。また、特許文献２に記載の発明は段車の減速原理に基づいてスクリューを支持するという効果を達成した。

アメリカ特許登録第５７２０２０２号明細書 中国特許登録第Ｉ５２４０１８号明細書

しかしながら、上述の従来特許考案において、滑車構造及び段車構造はいずれも大きな装着空間が必要であるため、小型化線形伝動装置に使用することができない。また、滑車構造及び段車構造も部品が多すぎ、組立てが容易ではないという問題の他に、ケーブルの張力を調整するという点でも問題が生じる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、主な目的は、支持モジュールを有し、材料の体積を減少させ、かつ簡単に組み立てられる上、良好な支持性能を備える線形伝動装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の線形伝動装置は線形モジュールと、支持モジュールとを含む。線形モジュールは、ベース、スクリュー及び伝動滑り台を備える。スクリューは、回転可能にベースに設けられている。伝動滑り台は、スクリューの駆動によりスクリューの軸方向に沿って移動するようにスクリューに設けられている。支持モジュールは、第一支持滑り台、第二支持滑り台、保護蓋、第一滑車装置、第二滑車装置及びケーブルを備える。そのうち、第一支持滑り台、第二支持滑り台は、それぞれ線形モジュールのスクリューの軸方向に沿って移動可能に線形モジュールのスクリューに設けられ、かつ伝動滑り台を挟んで対向している。保護蓋は、第一支持滑り台、第二支持滑り台と共に移動するように線形モジュールのベースの一方の側面に設けられ、かつ第一支持滑り台、第二支持滑り台に接続されている。第一滑車装置は、保護蓋の一端部に位置し、第二滑車装置は、保護蓋の他端部に位置する。保護蓋に設けられた第一滑車装置は、第一滑車シートと第一滑車シートに設けられた第一滑車とを備え、保護蓋に設けられた第二滑車装置は、第二滑車シートと第二滑車シートに設けられた第二滑車とを備える。ケーブルは、第一滑車及び第二滑車に巻かれて設けられている。ケーブルの一段は、第一ケーブル固定片に固定されている。第一ケーブル固定片は、線形モジュールの伝動滑り台に接続されている。ケーブルの両端は、第二ケーブル固定片に固定されている。第二ケーブル固定片は、線形モジュールのベースに接続されている。

それによって、伝動滑り台が移動を開始する場合、まず、第一ケーブル固定片でケーブルを動かす。次に、ケーブルが結合する第一滑車装置と第二滑車装置との中の一つが、保護蓋を動かす。保護蓋がさらに第一支持滑り台及び第二支持滑り台を動かして第一滑車装置と第二滑車装置との中のほかの一つと共に移動する。さらにスクリューを支持するという効果を達成する。

上記から分かるように，本発明の線形伝動装置は、モジュール化設計を利用し、一方で支持モジュールを線形モジュールと簡単に装着させられ、他方で装着後の占用空間を減らすことができるため、寸法が異なった線形モジュールに応用されることができる。

さらに好ましくは、保護蓋は一方の端に端孔を有する。第一滑車シートは調整螺子穴を有する。支持モジュールは、さらに保護蓋に穿設された端孔を通して第一滑車シートの調整螺子穴に螺接されている張力調整螺子を有する。それによって、張力調整螺子が回転する場合、第一滑車シートを移動させることができる。次に、第一滑車シートは、第一滑車が移動過程においてケーブルの張力を調整するように第一滑車を動かす。

さらに好ましくは、保護蓋は一方の端に長孔を有し、他方の端に貫通孔を有する。第一滑車シート、第二滑車シートはそれぞれ第一固定孔及び第二固定孔を有する。支持モジュールはさらに第一固定部材及び第二固定部材を有する。第一固定部材は保護蓋の長孔を穿設されてかつ第一滑車シートの第一固定孔に固定され、第一滑車シートを保護蓋に固定することに用いられている。第二固定部材は保護蓋の貫通孔を穿設されてかつ第二滑車シートの第二固定孔に固定される。第二固定部材は第二滑車シートを保護蓋に固定することに用いられている。

さらに好ましくは、支持モジュールはさらに第一保護蓋固定片及び第二保護蓋固定片を有する。第一保護蓋固定片は第一支持滑り台及び保護蓋の一方の端に接続されている。第二保護蓋固定片は第二支持滑り台及び保護蓋の他方の対向端に接続されている。それによって、保護蓋は第一支持滑り台、第二支持滑り台と共に同期に移動することができる。

本発明が提供した線形伝動装置の詳細な構造、特徴、組立て又は使用方式について、後続の実施方式に詳細に説明する。本発明分野の従業者は、本発明に関する詳細な説明及び実施形態に示された特定の実施形態は本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明の特許請求範囲を制限するためのものではないことを理解すべきである。

本発明の線形伝動装置の外観斜視図である。 本発明の線形伝動装置の局部斜視分解図である。 本発明の線形伝動装置の局部拡大断面図であり、第一滑車装置と保護蓋との間の構造的関係を示す。 図３に類似し、第二滑車装置と保護蓋との間の構造的関係を示す。 本発明の線形伝動装置の局部側面の断面図であり、伝動滑り台が移動する前の状態を示す。 図５に類似し、伝動滑り台が移動した後の状態を示す。 は本発明の他の一つの実施形態による線形伝動装置の局部平面図であり、主に保護蓋がベース内に設置されている状態を示す。

図１及び図２に示されたように、本発明の線形伝動装置１０は線形モジュール２０と、支持モジュール３０とを含む。

線形モジュール２０は、ベース２２と、スクリュー２４と、伝動滑り台２６とを備える。スクリュー２４はベース２２内に設けられてかつ駆動源（図に示されてない）により回転することができる。伝動滑り台２６は、スクリュー２４の駆動によりベース２２に対して移動するようにスクリュー２４に接続されている。

図２に示されたように、支持モジュール３０は、第一支持滑り台４０と、第二支持滑り台５０と、保護蓋６０と、第一滑車装置７０と、第二滑車装置８０と、及びケーブル９０とを備える。

第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０は、スクリュー２４の軸方向に沿って移動可能な方式でスクリュー２４に設けられ、かつ伝動滑り台２６の両対向側に位置する。

保護蓋６０は、第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０と共に同期に移動できるように線形モジュール２０のベース２２の外周面に設けられ、かつ第一保護蓋固定片６１及び第二保護蓋固定片６２によりそれぞれ第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０に接続されている。また、第一支持滑り台４０に対応した保護蓋６０は、保護蓋６０の一方の端の端面に第一端孔６３を有し、一方の端の上面と底面との両面にそれぞれ長孔６４を有する。第二支持滑り台５０に対応した保護蓋６０は、一方の端の端面に第二端孔６５を有し、一方の端の上端面と底面との両面にそれぞれ貫通孔６６を有する。

第一滑車装置７０は、第一滑車シート７１と第一滑車シート７１に設けられた第一滑車７２とを備える。第一滑車シート７１は、保護蓋６０内に設けられ、かつ上面と底面との両面にそれぞれ第一固定孔７３を有する。図２及び図３に示されたように、第一滑車シート７１は、二つの第一固定部材７４により保護蓋６０の一方の端に固定されている。第一固定部材７４は、保護蓋６０に穿設された長孔６４を通して、第一滑車シート７１の第一固定孔７３に固定されている。

第二滑車装置８０は、第二滑車シート８１と第二滑車シート８１に設けられた第二滑車８２とを備える。第二滑車シート８１は、保護蓋６０内に設けられ、かつ上端面と底面との両面にそれぞれ第二固定孔８３を有し、第二滑車８２に背向した端面に第三固定孔８４を有する。図２及び図４に示されたように、第二滑車シート８１は、二つの第二固定部材８５及び第三固定部材８６により保護蓋６０の他方の対向端に固定されている。第二固定部材８５は保護蓋６０の貫通孔６６を穿設されてかつ第二滑車シート８１の第二固定孔８３に固定されている。第三固定部材８６は、保護蓋６０に穿設された第二端孔６５を通して、第二滑車シート８１の第三固定孔８４に固定されている。

ケーブル９０は、第一滑車７２、第二滑車８２に巻かれて設けられ、その一段が第一ケーブル固定片９１の一方の端に固定されている。第一ケーブル固定片９１の他方の端は、伝動滑り台２６に固定されている。ケーブル９０の両端は、同時に第二ケーブル固定片９２の一方の端に固定されている。第二ケーブル固定片９２の他方の端はベース２２の外周面に固定されている。また、第一ケーブル固定片９１の位置は第二ケーブル固定片９２の位置より高い。

図５及び図６に示されたように、伝動滑り台２６はベース２２の左端から右端に移動する場合、まず、第一ケーブル固定片９１でケーブル９０を動かす。次に、ケーブル９０は、第一滑車装置７０がケーブル９０と共に移動するように第一滑車７２を動かす。第一滑車装置７０が保護蓋６０を動かす。保護蓋６０が同時に第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０を動かして第二滑車装置８０と共に移動する。同様に、伝動滑り台２６はベース２２の右端から左端に移動する場合、まず、第一ケーブル固定片９１でケーブル９０を動かす。次に、ケーブル９０は、第二滑車装置８０がケーブル９０と共に移動するように第二滑車８２を動かす。第二滑車装置８０が保護蓋６０を動かす。保護蓋６０が同時に第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０を動かして第一滑車装置７０と共に移動する。

上記から分かるように，伝動滑り台２６がどんな方向に向けて移動しても、第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０は保護蓋６０により同期して移動することができる。また、動滑車の作動原理に基づき、伝動滑り台２６の移動距離は、第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０の移動距離の二倍である。従って、第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０は、伝動滑り台２６の移動過程において常に同じ距離を保持することができ、さらにスクリュー２４を支持するという効果を達成する。

また、図３に示されたように、ケーブル９０の張力を最も良い状態に保持するために、支持モジュール３０は、さらに張力調整螺子９３を提供する。第一滑車７２に背向した第一滑車シート７１の一方の端面に調整螺子穴７５が設けられている。張力調整螺子９３は保護蓋６０に穿設された第一端孔６３を通して、第一滑車シート７１の調整螺子穴７５内に螺接されている。それによって、ケーブル９０の張力を調整する必要がある場合、まず、上、下二つの第一固定部材７４を緩め、次に、張力調整螺子９３を回転させると第一滑車シート７１が移動して前後変位を生じさせる。それによって、第一滑車７２は、第一滑車シート７１の移動過程中に同時にケーブル９０を引き締め又は緩める。その時、上、下二つの第一固定部材７４は、最適な状態に調整するまで保護蓋６０の長孔６４内に前後移動する。また、上、下二つの第一固定部材７４を固く締めることにより第一滑車シート７１の位置を固定する。それによってケーブル９０の張力調整は完了する。

図７に示されたように、保護蓋６０は、必要に応じて、支持モジュール３０がベース２２内に位置するようにベース２２内に設置されてもよい。保護蓋６０は、第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０と共に同期して移動するようにそれぞれ第一支持滑り台４０、第二支持滑り台５０に接続されている。

本発明の線形伝動装置１０は、モジュール化しやすい設計により、支持モジュール３０を線形モジュール２０と簡単に装着させられるだけではなく、ケーブル９０の張力を簡単に調整させられる。それと同時に、保護蓋６０を利用してケーブル９０を保護することができ、また支持モジュール３０自体がモジュール化により体積が小さいという特徴を有しており、装着後の占用空間を減らすことができる。そのため、寸法が異なった線形モジュール２０に支持モジュール３０を適用することができる。

１０ 線形伝動装置 ２０線形モジュール
２２ ベース ２４スクリュー
２６ 伝動滑り台 ３０支持モジュール
４０ 第一支持滑り台 ５０第二支持滑り台
６０ 保護蓋 ６１第一保護蓋固定片
６２ 第二保護蓋固定片 ６３第一端孔
６４ 長孔 ６５第二端孔
６６ 貫通孔 ７０第一滑車装置
７１ 第一滑車シート ７２第一滑車
７３ 第一固定孔 ７４第一固定部材
７５ 調整螺子孔 ８０第二滑車装置
８１ 第二滑車シート ８２第二滑車
８３ 第二固定孔 ８４第三固定孔
８５ 第二固定部材 ８６第三固定部材
９０ ケーブル ９１第一ケーブル固定片
９２ 第二ケーブル固定片 ９３張力調整螺子

Claims (5)

1. ベース、スクリュー及び伝動滑り台を備える線形モジュールと、
   第一支持滑り台、第二支持滑り台、保護蓋、第一滑車装置、第二滑車装置、ケーブル、第一ケーブル固定片及び第二ケーブル固定片を備える支持モジュールと、を含み、
   前記スクリューは、回転可能に前記ベースに設けられており、
   前記伝動滑り台は、前記スクリューに設けられており、かつ前記スクリューの駆動により前記スクリューの軸方向に沿って移動可能であり、
   前記第一支持滑り台、前記第二支持滑り台は、それぞれ前記線形モジュールの前記スクリューの軸方向に沿って移動可能に前記線形モジュールの前記スクリューに設けられており、かつ前記伝動滑り台を挟んで対向し、
   前記保護蓋は、前記線形モジュールの前記ベースに設けられており、かつ前記第一支持滑り台、前記第二支持滑り台に接続されており、
   前記第一滑車装置は、前記保護蓋の一端部に位置し、前記第二滑車装置は、前記保護蓋の他端部に位置し、
   前記保護蓋に設けられた前記第一滑車装置は、第一滑車シートと前記第一滑車シートに設けられた第一滑車とを備え、
   前記保護蓋に設けられた前記第二滑車装置は、第二滑車シートと前記第二滑車シートに設けられた第二滑車とを備え、
   前記ケーブルは、前記第一滑車及び第二滑車に巻かれて設けられており、
   前記第一ケーブル固定片は、前記線形モジュールの前記伝動滑り台及び前記ケーブルの一段に接続されており、
   前記第二ケーブル固定片は、前記線形モジュールの前記ベース及び前記ケーブルの両端に接続されていることを特徴とする線形伝動装置。
2. 前記保護蓋は一方の端に端孔を有し、前記第一滑車シートは調整螺子穴を有し、前記支持モジュールはさらに張力調整螺子を有し、前記張力調整螺子は前記保護蓋に穿設された端孔を通して前記第一滑車シートの調整螺子穴に螺接されていることを特徴とする請求項１に記載の線形伝動装置。
3. 前記保護蓋は一方の端に長孔を有し、他方の端に貫通孔を有し、前記第一滑車シートと、前記第二滑車シートとはそれぞれ第一固定孔及び第二固定孔を有し、前記支持モジュールはさらに第一固定部材及び第二固定部材を有し、前記第一固定部材は前記保護蓋に穿設された長孔を通して前記第一滑車シートの第一固定孔に固定されており、前記第二固定部材は前記保護蓋に穿設された貫通孔を通して前記第二滑車シートの第二固定孔に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の線形伝動装置。
4. 前記支持モジュールはさらに第一保護蓋固定片及び第二保護蓋固定片を有し、前記第一保護蓋固定片は前記第一支持滑り台及び前記保護蓋の一方の端に接続されており、前記第二保護蓋固定片は前記第二支持滑り台及び前記保護蓋の他方の端に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の線形伝動装置。
5. 前記保護蓋は、前記線形モジュールの前記ベースの外周面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の線形伝動装置。

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