JP6335653B2 - Rotational linear motion conversion mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、回転直動変換機構に関するものである。 The present invention relates to a rotation / linear motion conversion mechanism.
従来から、回転運動を直線運動に変換する回転直動変換機構は、ねじ、ボールねじ、遊星ローラーねじ、カム、及びクランク機構がある。例えば、特許文献１は、送りねじに送りナットを螺合させて、送りねじの回転に伴い前記送りナットを直線移動させるようにしたものであって、送りナット内にボールねじが使用されている。 Conventionally, rotational linear motion conversion mechanisms that convert rotational motion into linear motion include screws, ball screws, planetary roller screws, cams, and crank mechanisms. For example, Patent Document 1 is such that a feed nut is screwed into a feed screw and the feed nut is linearly moved along with the rotation of the feed screw, and a ball screw is used in the feed nut. .
なお、ねじは、摺動運動するときの摩擦により、変換効率が悪い問題がある。また、ボールねじは、変換効率は高い（９０％）が、リードが大きい（例えば、数ｍｍ）ために高推力を得られない問題がある。遊星ローラーねじは、リードは小さくできる（０.２５ｍｍ）が、滑り摩擦が発生するため変換効率が８０％程度となる。カム及びクランク機構は入力軸１回転分の仕事しか取り出せず、大きな推力を得ようとすると、直線運動のストロークが短くなる。 In addition, the screw has a problem that conversion efficiency is poor due to friction during sliding motion. Further, the ball screw has a high conversion efficiency (90%), but there is a problem that a high thrust cannot be obtained due to a large lead (for example, several mm). In the planetary roller screw, the lead can be made small (0.25 mm), but since sliding friction occurs, the conversion efficiency is about 80%. The cam and crank mechanism can extract only the work for one rotation of the input shaft, and if a large thrust is to be obtained, the stroke of the linear motion is shortened.
ところで、送りねじ、ボールねじ及び遊星ローラーねじにおいて、大きな推力を得る方法は、２つある。１つは、減速機を使用することである。しかし、この方法は減速機のバックラッシによる精度低下と装置が大型化する。もう１つは、ねじリードを細くすることである。しかし、この方法は、ネジの強度低下を招くとともに製作を困難にする。なお、本出願時において、０.２５ｍｍ未満のネジリードのものは見あたらない。 There are two methods for obtaining a large thrust in the feed screw, ball screw, and planetary roller screw. One is to use a reducer. However, this method reduces accuracy due to backlash of the speed reducer and enlarges the apparatus. The other is to make the screw lead thinner. However, this method causes a reduction in the strength of the screw and makes it difficult to manufacture. In addition, at the time of this application, the thing of a screw lead of less than 0.25 mm is not found.
本発明の目的は、０.２５ｍｍ未満のリードを得ることも可能であるとともに、大きな推力を得ることができる回転直動変換機構を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotation / linear motion conversion mechanism capable of obtaining a lead of less than 0.25 mm and obtaining a large thrust.
上記問題点を解決するために、回転直動変換機構は、軸心の周りで回転自在に支持された回転体と、前記回転体に対して引き出し自在に前記回転体の径方向へ積層して巻回されて、前記回転体の回転時に前記回転体への巻数が変化するテープ状部材と、前記テープ状部材の前記回転体に巻回された部位に対して直接又は間接的に当接され、前記回転体への巻数に応じて前記回転体の前記径方向の直線運動を行う直動体を備えるものである。 In order to solve the above problems, the rotation / linear motion conversion mechanism is formed by laminating a rotating body supported rotatably around an axis and a radial direction of the rotating body so that the rotating body can be drawn out. The tape-shaped member that is wound so that the number of turns on the rotating body changes when the rotating body rotates, and the portion of the tape-shaped member that is wound on the rotating body is brought into direct or indirect contact with the tape-shaped member. A linear motion body that performs linear motion in the radial direction of the rotary body according to the number of turns on the rotary body is provided.
また、前記回転体が、等速または不等速で回転されるものであり、前記テープ状部材が同一の厚みを有していてもよい。
また、前記回転体が、等速または不等速で回転されるものであり、前記テープ状部材は、一方の端部に向けて全体または一部が徐々に厚みが増加または減少するように形成されていてもよい。
Further, the rotating body may be rotated at a constant speed or an unequal speed, and the tape-shaped member may have the same thickness.
Further, the rotating body is rotated at a constant speed or an inconstant speed, and the tape-like member is formed so that the whole or a part thereof gradually increases or decreases in thickness toward one end. May be.
回転直動変換機構は、軸心の周りで回転自在に支持されるとともに、周面に突部を有する回転体と、前記回転体に対し巻回された複数の巻回部が前記回転体の長さ方向にコイル状に連結されるとともに、一対の巻回部で前記突部を挟み、当該一対の巻回部以外の他の残りの巻回部が密接して配置されたコイル状部材と、前記回転体の回転に伴い、前記突部が前記巻回部の間を移動することにより、前記コイル状部材に押圧されて前記回転体の前記長さ方向の直線運動を行う直動体を備えるものである。 The rotation / linear motion conversion mechanism is supported rotatably around an axis, and includes a rotating body having a protrusion on a peripheral surface, and a plurality of winding portions wound around the rotating body. A coil-shaped member that is connected in a coil shape in the lengthwise direction, sandwiches the protrusion between a pair of winding portions, and other winding portions other than the pair of winding portions are closely disposed In addition, a linear motion body that linearly moves in the longitudinal direction of the rotating body by being pressed by the coiled member by moving the projection between the winding portions as the rotating body rotates is provided. Is.
また、前記回転体が、等速または不等速で回転されるものであり、前記コイル状部材は、一端から他端側に向けて径または厚みが徐々に増加するように、または減少するように形成されているとことが好ましい。 In addition, the rotating body is rotated at a constant speed or an inconstant speed, and the coiled member gradually increases or decreases in diameter or thickness from one end to the other end side. It is preferable that it is formed.
本発明によれば、０.２５ｍｍ未満のリードを得ることも可能であるとともに、大きな推力を得ることができる効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain a lead of less than 0.25 mm and to obtain an effect of obtaining a large thrust.
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態の回転直動変換機構を図１〜図４を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a rotation / linear motion conversion mechanism according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１、図２に示すように回転直動変換機構１０は、一対の側壁１４、１６が立設されたベース部材１２と、側壁１４、１６に回転自在に支持された回転軸１７と、回転軸１７に固定された回転体１８と、回転体１８に巻回されるテープ状部材２０を有する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation / linear motion conversion mechanism 10 includes a base member 12 having a pair of side walls 14 and 16 erected, a rotating shaft 17 rotatably supported on the side walls 14 and 16, and rotation. A rotating body 18 fixed to the shaft 17 and a tape-like member 20 wound around the rotating body 18 are included.
図３（ａ）に示すように回転体１８は、略円筒状に形成されている。具体的には回転体１８の外周面は、軸心Ｏを中心とした二点鎖線で示す半径Ｒｏの仮想円周面に対して、テープ状部材２０の厚みｔを加えた半径Ｒ１の部位Ｐを有する。そして、この部位Ｐを起点として１周する間に半径が徐々に、すなわち直線的に縮小して、１周する直前の部位の半径をＲｏとするように形成されている。 As shown in FIG. 3A, the rotating body 18 is formed in a substantially cylindrical shape. Specifically, the outer peripheral surface of the rotating body 18 is a portion P having a radius R1 obtained by adding the thickness t of the tape-like member 20 to a virtual circumferential surface having a radius Ro indicated by a two-dot chain line centered on the axis O. Have Then, the radius is gradually reduced, that is, linearly reduced during one round starting from the portion P, and the radius of the portion immediately before one round is defined as Ro.
また、回転直動変換機構１０は、テープ状部材２０に当接するローラー５０を有する直動体４０と、直動体４０の動作をガイドするガイド体３０を備えている。
前記回転体１８は円筒状に形成されて、回転軸１７に対して同軸となるように相対回動不能に嵌合されるとともに自身の軸心の周りで回転する。
The rotation / linear motion conversion mechanism 10 includes a linear motion body 40 having a roller 50 that abuts on the tape-shaped member 20 and a guide body 30 that guides the operation of the linear motion body 40.
The rotating body 18 is formed in a cylindrical shape, is fitted so as not to be relatively rotatable so as to be coaxial with the rotating shaft 17, and rotates around its own axis.
テープ状部材２０の一端は、回転体１８の部位Ｐの段差面に固定されており、図３（ａ）において、回転体１８が時計回り方向に回転した際に回転体１８に対して巻回可能とされている。テープ状部材２０は、負荷が加わった際に切れない性質を有するものが好ましい。例えば、テープ状部材としてはステンレス製テープを代表とした金属テープがある。また、テープ状部材２０は金属製テープ以外のものであってもよい。テープ状部材２０の厚みは、限定しないが、例えば０.０５ｍｍ以下のものであってもよく、また、０.０５ｍｍ以上であってもよい。また、本実施形態のテープ状部材２０は、全長に亘って同一の厚み、例えば０.０５ｍｍを有する。テープ状部材２０の厚みが薄ければ薄いほど、後述する直動体４０に大きな推力を得させることができる。 One end of the tape-like member 20 is fixed to the stepped surface of the portion P of the rotating body 18 and is wound around the rotating body 18 when the rotating body 18 rotates in the clockwise direction in FIG. It is possible. The tape-shaped member 20 preferably has a property that does not break when a load is applied. For example, the tape-shaped member includes a metal tape represented by a stainless steel tape. The tape-like member 20 may be other than a metal tape. The thickness of the tape-shaped member 20 is not limited, but may be 0.05 mm or less, for example, or 0.05 mm or more. Moreover, the tape-shaped member 20 of this embodiment has the same thickness, for example, 0.05 mm over the entire length. The thinner the tape-like member 20 is, the larger the thrust can be obtained in the linear motion body 40 described later.
図１に示すように回転軸１７の一端は、側壁１４から外部に突出されるとともに歯車２１が固定されている。歯車２１は駆動源としてのモータＭ１の出力軸に固定された歯車２２と噛合されている。モータＭ１は非駆動状態の際には自由回転が可能とされている。 As shown in FIG. 1, one end of the rotating shaft 17 protrudes outside from the side wall 14 and a gear 21 is fixed. The gear 21 is meshed with a gear 22 fixed to the output shaft of the motor M1 as a drive source. The motor M1 is allowed to freely rotate when not driven.
また、図２に示すようにテープ状部材２０の他の一端は、回転直動変換機構１０の外部において、図示しない支持部材に回転自在に支持されたドラム２６に固定されている。ドラム２６の軸心方向の端部には図示しない歯車機構に連結された回転軸を有する。前記歯車機構の入力側の歯車はモータＭ２の出力軸に連結されている。モータＭ２は非駆動状態の際には自由回転が可能とされている。 As shown in FIG. 2, the other end of the tape-like member 20 is fixed to a drum 26 that is rotatably supported by a support member (not shown) outside the rotation / linear motion conversion mechanism 10. An end portion of the drum 26 in the axial direction has a rotating shaft connected to a gear mechanism (not shown). The gear on the input side of the gear mechanism is connected to the output shaft of the motor M2. The motor M2 is capable of free rotation when in a non-driven state.
前記モータＭ１が非駆動状態の際に、モータＭ２が回転すると、図２に示すようにドラム２６は、Ｃ矢印方向に回転して、テープ状部材２０を巻回することが可能である。テープ状部材２０がドラム２６に巻回されると、回転体１８に巻回されているテープ状部材２０が引き出される。 When the motor M2 rotates while the motor M1 is not driven, the drum 26 can rotate in the direction of arrow C as shown in FIG. When the tape-shaped member 20 is wound around the drum 26, the tape-shaped member 20 wound around the rotating body 18 is pulled out.
また、前記モータＭ２が非駆動状態の際に、前記モータＭ１が回転すると、図２に示すように回転体１８は、Ａ矢印方向に回転して、テープ状部材２０を回転体１８に対して径方向に増加するように層状に巻回する。一方、回転体１８がＡ矢印方向に回転すると、ドラム２６に巻回されたテープ状部材２０は引き出される。 Further, when the motor M1 rotates while the motor M2 is not driven, the rotating body 18 rotates in the direction of arrow A as shown in FIG. Wind in layers so as to increase in the radial direction. On the other hand, when the rotating body 18 rotates in the direction of arrow A, the tape-like member 20 wound around the drum 26 is pulled out.
図１、図２に示すように、側壁１４、１６には、ガイド体３０が固定されている。ガイド体３０は、側壁１４、１６に対して下端が固定された一対の側壁３２，３４と、側壁３２、３４の上端間を連結する上壁３６とを有する。上壁３６には、上下方向に貫通するガイド孔３８が形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a guide body 30 is fixed to the side walls 14 and 16. The guide body 30 includes a pair of side walls 32 and 34 whose lower ends are fixed to the side walls 14 and 16, and an upper wall 36 that connects between the upper ends of the side walls 32 and 34. A guide hole 38 penetrating in the vertical direction is formed in the upper wall 36.
前記直動体４０は、前記ガイド孔３８内に摺動自在に挿入された摺動部４２と、摺動部４２の下端部と一体に設けられた二股状のローラー支持体４４とを有する。摺動部４２の上端は、図示しない直線移動体に連結されて、摺動部４２のガイド孔３８の軸心方向に沿う移動があった際に、前記直線移動体を直線移動させる。 The linear motion body 40 includes a sliding portion 42 that is slidably inserted into the guide hole 38, and a bifurcated roller support body 44 that is provided integrally with a lower end portion of the sliding portion 42. The upper end of the sliding portion 42 is connected to a linear moving body (not shown), and moves the linear moving body linearly when there is a movement along the axial direction of the guide hole 38 of the sliding portion 42.
ローラー支持体４４には、ローラー５０が回動自在に支持されている。ローラー５０は、回転体１８に巻回されたテープ状部材２０に対して当接されている。
上壁３６下面とローラー支持体４４の上面間において、摺動部４２には付勢手段としての弾性部材５２が巻装されている。弾性部材５２は、直動体４０をベース部材１２側に付勢して、前記ローラー５０を直動体４０に当接させている。
A roller 50 is rotatably supported on the roller support 44. The roller 50 is in contact with the tape-like member 20 wound around the rotating body 18.
Between the lower surface of the upper wall 36 and the upper surface of the roller support 44, an elastic member 52 as an urging means is wound around the sliding portion 42. The elastic member 52 urges the linear motion body 40 toward the base member 12 so that the roller 50 is brought into contact with the linear motion body 40.
（第１実施形態の作用）
さて、上記のように構成された回転直動変換機構１０の作用を、図１〜図４を参照して説明する。
(Operation of the first embodiment)
Now, the operation of the rotation / linear motion conversion mechanism 10 configured as described above will be described with reference to FIGS.
直動体４０の摺動部４２を図１、図２において、直線運動（すなわち、図２のＤ矢印方向へ上動）をさせる場合、モータＭ２を非駆動状態としておき、この状態で、モータＭ１を等速で回転させる。この回転により、図２に示すように回転体１８は、Ａ矢印方向に一定速度（等速度）で回転して、テープ状部材２０は回転体１８に対して径方向に増加するように層状に巻回される。一方、回転体１８がＡ矢印方向に回転すると、ドラム２６に巻回されたテープ状部材２０は引き出される。 When the sliding portion 42 of the linear moving body 40 is linearly moved (that is, moved upward in the direction of arrow D in FIG. 2) in FIGS. 1 and 2, the motor M2 is set in a non-driven state, and in this state, the motor M1 is moved. Rotate at a constant speed. By this rotation, as shown in FIG. 2, the rotating body 18 rotates at a constant speed (equal speed) in the direction of arrow A, and the tape-like member 20 is layered so as to increase in the radial direction with respect to the rotating body 18. It is wound. On the other hand, when the rotating body 18 rotates in the direction of arrow A, the tape-like member 20 wound around the drum 26 is pulled out.
回転体１８がＡ矢印方向へ回転して、テープ状部材２０が回転体１８に対して径方向に増加するように層状に巻回されると、テープ状部材２０の累積積層数が増加する。すなわち、回転体１８が１回転する毎に、テープ状部材２０の１層の厚みｔ分だけ径方向に増加する。この増加した１層の厚みｔ分、ローラー５０が回転体１８の軸心方向とは直交する方向に押圧して移動する。この結果、ローラー５０を支持している直動体４０が同方向、すなわち、図２のＤ矢印方向に向かって直動する。この移動は、弾性部材５２の付勢力に抗して行われる。前記直動体４０は、直動体４０に連結されている図示しない直線移動体を直線移動させる。このときの直動体４０の移動量は、回転体１８が１回転する毎にテープ状部材２０の１層の厚みｔ分である。 When the rotating body 18 rotates in the direction of arrow A and the tape-like member 20 is wound in layers so as to increase in the radial direction with respect to the rotating body 18, the cumulative number of stacked tape-like members 20 increases. That is, every time the rotating body 18 makes one rotation, the thickness increases by the thickness t of one layer of the tape-like member 20 in the radial direction. The roller 50 moves in a direction perpendicular to the axial direction of the rotating body 18 by the increased thickness t of one layer. As a result, the linearly moving body 40 supporting the roller 50 moves in the same direction, that is, in the direction of arrow D in FIG. This movement is performed against the urging force of the elastic member 52. The linear moving body 40 linearly moves a linear moving body (not shown) connected to the linear moving body 40. The amount of movement of the linear motion body 40 at this time is the thickness t of one layer of the tape-like member 20 every time the rotary body 18 makes one revolution.
また、回転体１８が一定速度で回転されるため、回転体１８が一回転する毎にテープ状部材２０の１層分の厚みが定量的に増加する。このため、直動体４０は等速で直線運動する。図４には、ローラー５０が、回転体１８に積層されたテープ状部材２０により、直線運動する状態が図示されている。 Further, since the rotating body 18 is rotated at a constant speed, the thickness of one layer of the tape-like member 20 is quantitatively increased every time the rotating body 18 rotates once. For this reason, the linear motion body 40 linearly moves at a constant speed. FIG. 4 illustrates a state in which the roller 50 is linearly moved by the tape-like member 20 laminated on the rotating body 18.
ここで、本実施形態の回転直動変換機構１０における直動体４０の推力Ｆについて説明する。まず、ローラー５０と接触するテープ状部材２０が巻き取られた回転体１８の積層分を含めた半径をＲとし、入力トルクをＭとする。ここで、ローラー５０と接触するテープ状部材２０との間の摩擦を無視した場合は、入力トルク１回転の仕事２πＭと、推力Ｆによる仕事Ｆｔとは、等しいため、下記の式が成立する。 Here, the thrust F of the linear motion body 40 in the rotation / linear motion conversion mechanism 10 of the present embodiment will be described. First, let R be the radius including the laminated portion of the rotating body 18 around which the tape-like member 20 that is in contact with the roller 50 is wound, and let M be the input torque. Here, when the friction between the tape-like member 20 and the roller 50 is neglected, the work 2πM of one rotation of the input torque and the work Ft by the thrust F are equal, and therefore the following equation is established.
２πＭ＝Ｆｔ
従って、
Ｆ＝２πＭ／ｔ ……（１）
となる。
2πM = Ft
Therefore,
F = 2πM / t (1)
It becomes.
また、ローラー５０と接触するテープ状部材２０との間の摩擦を考慮した場合、摩擦係数をμとすると、摩擦トルクによる仕事は２πμＦＲである。このため、下記の式が成立する。 Further, when the friction between the roller 50 and the tape-like member 20 in contact is taken into consideration, when the friction coefficient is μ, the work due to the friction torque is 2πμFR. For this reason, the following formula is established.
２πＭ＝Ｆｔ＋２πμＦＲ
従って、
Ｆ＝２πＭ／（ｔ＋２πμＲ） ……（２）
式（１）、式（２）からも分かるように、テープ状部材２０の厚みｔが分母にあるため、厚みｔが小さくなればなるほど、推力Ｆは大きくなる。テープ状部材の厚みｔは、ｍｍ単位であって、１ｍｍ以下のものが多くあり、本実施形態のように０.０５ｍｍ以下のものもある。従って、本実施形態において、直動体４０の推力は、テープ状部材の厚みｔを薄くすればするほど大きくなることは自明である。
2πM = Ft + 2πμFR
Therefore,
F = 2πM / (t + 2πμR) (2)
As can be seen from the equations (1) and (2), since the thickness t of the tape-like member 20 is in the denominator, the thrust F increases as the thickness t decreases. The thickness t of the tape-like member is in mm units, and is often 1 mm or less, and there are also those having a thickness of 0.05 mm or less as in this embodiment. Therefore, in this embodiment, it is obvious that the thrust of the linear motion body 40 increases as the thickness t of the tape-shaped member is reduced.
また、直動体４０の摺動部４２を図１、図２において、直線運動（すなわち、図２の反Ｄ矢印方向へ下動）させる場合、モータＭ１を非駆動状態としておき、この状態で、モータＭ２を等速で回転させる。この回転により、図２に示すようにドラム２６は、Ｃ矢印方向に一定速度（等速度）で回転するため、テープ状部材２０はドラム２６に対して径方向に増加するように層状に巻回される。一方、ドラム２６がＣ矢印方向に一定速度（等速度）で回転すると、回転体１８に巻回されているテープ状部材２０は引き出されて、回転体１８が反Ａ矢印方向に回転する。 In addition, when the sliding portion 42 of the linear moving body 40 is linearly moved in FIG. 1 and FIG. 2 (that is, moved downward in the direction of the anti-D arrow in FIG. 2), the motor M1 is set in a non-driven state. The motor M2 is rotated at a constant speed. 2, the drum 26 rotates at a constant speed (equal speed) in the direction of arrow C as shown in FIG. 2, so the tape-like member 20 is wound in layers so as to increase in the radial direction with respect to the drum 26. Is done. On the other hand, when the drum 26 rotates at a constant speed (equal speed) in the C arrow direction, the tape-like member 20 wound around the rotating body 18 is pulled out, and the rotating body 18 rotates in the anti-A arrow direction.
テープ状部材２０が引き出されて、回転体１８が反Ａ矢印方向へ回転すると、その回転に応じてテープ状部材２０の累積積層数が減少して、テープ状部材２０の積層状態での径方向の全体の厚みが減少する。すなわち、回転体１８が１回転する毎に、テープ状部材２０の１層の厚みｔ分だけ径方向に減少する。この減少した１層の厚みｔ分、ローラー５０が回転体１８の軸心方向とは直交する方向に弾性部材５２により押圧されて移動する。この結果、ローラー５０を支持している直動体４０が同方向、すなわち、図２の反Ｄ矢印方向に向かって直線運動する。前記直動体４０の直線運動により、直動体４０に連結されている図示しない直線移動体を直線移動させる。このときの直動体４０の移動量は、回転体１８が１回転する毎にテープ状部材２０の１層の厚みｔ分である。 When the tape-shaped member 20 is pulled out and the rotating body 18 rotates in the direction of the arrow A, the cumulative number of stacked tape-shaped members 20 decreases according to the rotation, and the radial direction of the tape-shaped members 20 in the stacked state. The overall thickness of the is reduced. That is, every time the rotating body 18 makes one rotation, the taper member 20 decreases in the radial direction by the thickness t of one layer. The roller 50 is pressed and moved by the elastic member 52 in a direction perpendicular to the axial direction of the rotating body 18 by the reduced thickness t of one layer. As a result, the linear motion body 40 supporting the roller 50 linearly moves in the same direction, that is, in the direction of the anti-D arrow in FIG. The linear moving body (not shown) connected to the linear moving body 40 is linearly moved by the linear motion of the linear moving body 40. The amount of movement of the linear motion body 40 at this time is the thickness t of one layer of the tape-like member 20 every time the rotary body 18 makes one revolution.
なお、ドラム２６がＣ矢印方向に一定速度（速度）回転した場合、ドラム２６に巻回されるテープ状部材２０の最外周の周速は、累積積層数が大きくなるほど周速は増大する。これに併せて、回転体１８から引き出されるテープ状部材２０の引き出し量も増大するため、回転体１８は不等速で回転する。従って、直動体４０の反Ｄ矢印方向への下動も不等速となる。すなわち、回転体１８のテープ状部材２０の累積積層数が少なくなるほど下動速度は増大する。 Note that when the drum 26 rotates at a constant speed (speed) in the direction of arrow C, the peripheral speed of the outermost periphery of the tape-like member 20 wound around the drum 26 increases as the cumulative number of layers increases. At the same time, the amount of the tape-like member 20 drawn from the rotating body 18 is increased, so that the rotating body 18 rotates at an unequal speed. Accordingly, the downward movement of the linear motion body 40 in the direction opposite to the arrow D also becomes unequal. That is, the lowering speed increases as the cumulative number of stacked tape-like members 20 of the rotating body 18 decreases.
なお、反Ｄ矢印方向の直動体４０の移動を定速で行うことも可能である。例えば、直動体４０の移動速度の速度センサで検出し、前記速度センサの検出値に基づいて、直動体４０が予め設定された速度となるようにモータＭ２のＣ矢印方向の回転制御を行うようにすればよい。 It is also possible to move the linear motion body 40 in the direction of the anti-D arrow at a constant speed. For example, it is detected by a speed sensor of the moving speed of the linear motion body 40, and based on the detection value of the speed sensor, the rotation control of the motor M2 in the direction of arrow C is performed so that the linear motion body 40 has a preset speed. You can do it.
本実施形態によれば、下記の特徴がある。
（１）本実施形態の回転直動変換機構１０は、回転体１８に対して引き出され自在に回転体１８の径方向へ積層して巻回されて、回転体１８の回転時に回転体１８への巻数が変化するテープ状部材２０を有する。回転直動変換機構１０は、テープ状部材２０の回転体１８に巻回された部位に対してローラー５０を介して間接的に当接され、回転体１８への巻数に応じて回転体１８の径方向の直線運動を行う直動体４０を備える。
The present embodiment has the following features.
(1) The rotation / linear motion conversion mechanism 10 of the present embodiment is drawn out with respect to the rotating body 18 and is laminated and wound in the radial direction of the rotating body 18 so as to rotate to the rotating body 18 when the rotating body 18 rotates. The tape-shaped member 20 in which the number of turns is changed. The rotation / linear motion conversion mechanism 10 is indirectly in contact with a portion of the tape-like member 20 wound around the rotating body 18 via the roller 50, and the rotating body 18 is rotated according to the number of turns on the rotating body 18. The linear motion body 40 which performs radial linear motion is provided.
この結果、回転体１８に巻回されたテープ状部材２０の積層状態に応じて、直動体４０が回転体の径方向へ移動することができる。また、回転体１８の１回転当たりでは、テープ状部材２０の１層の厚み分しか移動しないため、微小な直線運動も可能となり、直動体に大きな推力を付与する。本実施形態では、テープ状部材の厚みを０.０５ｍｍとしているため、リードは０.０５ｍｍとなる。 As a result, the linear motion body 40 can move in the radial direction of the rotating body in accordance with the laminated state of the tape-like member 20 wound around the rotating body 18. Further, since the rotation of the rotating body 18 moves only by the thickness of one layer of the tape-like member 20, a minute linear motion is possible, and a large thrust is applied to the linear motion body. In the present embodiment, since the thickness of the tape-like member is 0.05 mm, the lead is 0.05 mm.
従って、本実施形態によれば、精度低下を招くことがなく、０.０５ｍｍ以下のリードを得ることも可能であるとともに、大きな推力を得ることができる。
（２）本実施形態の回転直動変換機構１０は、回転体１８が一定速度で回転されると、回転体１８が一回転する毎にテープ状部材２０の１層分の厚みが定量的に増加する。このため、直動体４０を等速で直線運動させることができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain a lead of 0.05 mm or less without degrading accuracy and to obtain a large thrust.
(2) When the rotary body 18 is rotated at a constant speed, the rotation / linear motion converting mechanism 10 of the present embodiment quantitatively determines the thickness of one layer of the tape-like member 20 every time the rotary body 18 rotates once. To increase. For this reason, the linear motion body 40 can be linearly moved at a constant speed.
（３）本実施形態の回転直動変換機構１０は、積層状態のテープ状部材に対してローラー５０を介して直動体４０を当接させている。この結果、本実施形態によれば、転がり摩擦による高効率の回転直動変換を行うことができる。 (3) The rotation / linear motion conversion mechanism 10 of the present embodiment causes the linear motion body 40 to abut on the laminated tape-shaped member via the roller 50. As a result, according to the present embodiment, it is possible to perform highly efficient rotation / linear motion conversion by rolling friction.
（第１実施形態の変形例）
次に、第１実施形態の変形例を図１及び図５を参照して説明する。
この変形例では、第１実施形態の構成中、モータＭ１、及び歯車２１、２２を省略し、その代わりに、図１の二点鎖線で示すように、回転軸１７の一端にゼンマイバネからなる巻戻しバネ６０が掛け止められている。巻き戻しバネ６０は、モータＭ２が駆動されて、回転体１８に巻回されているテープ状部材２０が、回転体１８から引き出される際に蓄勢される。そして、モータＭ２が停止して非駆動状態となったとき、巻き戻しバネ６０の蓄勢力により、回転体１８をＡ矢印方向に回転させて、テープ状部材２０を巻き戻すようにされている。
(Modification of the first embodiment)
Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
In this modification, in the configuration of the first embodiment, the motor M1 and the gears 21 and 22 are omitted, and instead, as shown by the two-dot chain line in FIG. A return spring 60 is latched. The rewinding spring 60 is stored when the motor M <b> 2 is driven and the tape-like member 20 wound around the rotating body 18 is pulled out from the rotating body 18. And when the motor M2 stops and it will be in a non-driving state, the rotary body 18 will be rotated to the A arrow direction by the accumulating force of the rewinding spring 60, and the tape-shaped member 20 will be rewound. .
このため、巻き戻しバネ６０の作用によるＡ矢印方向の回転体１８の回転、並びにモータＭ２の駆動による反Ａ矢印方向の回転体１８の回転により、ローラー５０を上動または下動させることができる。 Therefore, the roller 50 can be moved up or down by the rotation of the rotating body 18 in the direction of arrow A by the action of the rewinding spring 60 and the rotation of the rotating body 18 in the direction of the anti-A arrow by driving the motor M2. .
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図６〜図９（ａ）を参照して説明する。
図６に示すように、回転直動変換機構１００は、一対の軸受１０２、１０４により軸心の周りで回転自在に支持された回転体１１０と、回転体１１０の周面に線材が巻回されて形成されたコイル状部材１２０と、回転体１１０を抜き出し自在に挿入された直動体２００を備える。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6, the rotation / linear motion conversion mechanism 100 includes a rotating body 110 that is rotatably supported around a shaft center by a pair of bearings 102 and 104, and a wire rod wound around the peripheral surface of the rotating body 110. And the linear member 200 into which the rotating body 110 is inserted so as to be freely extracted.
図６に示すように回転体１１０の軸の一端は、歯車１１２が固定されている。歯車１１２には、モータＭの出力軸に固定された歯車１１４が噛合されている。モータＭは、正逆回転可能になっており、歯車１１４、１１２を介して回転体１１０をその軸心の周りで正逆回転させる。回転体１１０は、本実施形態では円柱状に形成されているが、角柱形状であってもよい。 As shown in FIG. 6, a gear 112 is fixed to one end of the shaft of the rotating body 110. A gear 114 fixed to the output shaft of the motor M is meshed with the gear 112. The motor M can rotate forward and backward, and rotates the rotating body 110 forward and backward around its axis via gears 114 and 112. The rotating body 110 is formed in a cylindrical shape in the present embodiment, but may have a prismatic shape.
回転体１１０の周面において長手方向の中央部には、突部１３０が設けられている。突部１３０の形状は、本実施形態では、略Ｃ字状に形成されているが、この形状に限定されるものではなく、扇状でもよい。また、突部１３０の形状は、リング状に形成されていてもよい。突部をリング状に形成する場合は、リング状に形成された突部に、回転体１１０の長手方向に貫通する貫通孔を設けて、当該貫通孔にコイル状部材を通過させればよい。 A protrusion 130 is provided at the center in the longitudinal direction on the peripheral surface of the rotating body 110. In this embodiment, the shape of the protrusion 130 is substantially C-shaped, but is not limited to this shape, and may be a fan shape. Moreover, the shape of the protrusion 130 may be formed in a ring shape. When the protrusion is formed in a ring shape, a through hole penetrating in the longitudinal direction of the rotating body 110 may be provided in the protrusion formed in the ring shape, and the coil-shaped member may be passed through the through hole.
また、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように突部１３０は、回転体１１０の周方向において、後述するコイル状部材１２０の巻方向に合わせて螺旋状に形成されている。そして、図８に示すように周方向に向かう一対の端面１３２、１３４は、若干ずらされた状態で対向配置されている。この端面１３２、１３４間の間隙を前記コイル状部材１２０の通路としている。前記端面１３２、１３４において、コイル状部材１２０が通過するエッジ１３２ａ、１３４ａは、コイル状部材１２０の通過の摩擦を軽減するためにアールが形成されている。図７（ａ）、図８に示すように突部１３０は、軸受１０２側に向かう側面１３８と軸受１０４側に向かう側面１３９を有する。 Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, the protrusion 130 is formed in a spiral shape in the circumferential direction of the rotating body 110 in accordance with the winding direction of a coil-shaped member 120 described later. And as shown in FIG. 8, a pair of end surfaces 132 and 134 which go to the circumferential direction are opposingly arranged in the state shifted a little. A gap between the end faces 132 and 134 is used as a passage of the coiled member 120. In the end surfaces 132 and 134, the edges 132 a and 134 a through which the coiled member 120 passes are formed with rounded shapes to reduce the friction of the passing of the coiled member 120. As shown in FIGS. 7A and 8, the protrusion 130 has a side surface 138 that faces the bearing 102 and a side surface 139 that faces the bearing 104.
図７（ａ）、図７（ｃ）に示すコイル状部材１２０は、回転体１１０に対し１回分巻回する部位を巻回部１２２とすると、多数の巻回部１２２が相互にコイル状に連結されることにより構成されている。また、図６に示すように巻回部１２２は、回転体１１０に対しては若干の遊びを有するように巻回されている。なお、本実施形態では、コイル状部材１２０は断面方形の線材で構成されているが、断面円形の線材であってもよい。また、各巻回部１２２の厚み、すなわち、コイル状部材を形成する線材の厚みは、同一となるように形成されている。また、前記線材が断面円形の場合には、前記線材の厚みを径と読み替えていただきたい。なお、本実施形態のコイル状部材１２０の巻方向は、ｚ巻である。 The coil-shaped member 120 shown in FIGS. 7 (a) and 7 (c) has a plurality of winding parts 122 in a coil shape when the part wound around the rotating body 110 is a winding part 122. It is configured by being connected. Further, as shown in FIG. 6, the winding portion 122 is wound around the rotating body 110 so as to have some play. In the present embodiment, the coil-shaped member 120 is made of a wire having a square cross section, but may be a wire having a circular cross section. Moreover, the thickness of each winding part 122, ie, the thickness of the wire which forms a coil-shaped member, is formed so that it may become the same. When the wire has a circular cross section, the thickness of the wire should be read as the diameter. In addition, the winding direction of the coil-shaped member 120 of this embodiment is z winding.
そして、コイル状部材１２０は、前記多数の巻回部１２２のうち、一対の巻回部１２２間に前記回転体１１０の突部１３０が周方向に回転自在に挟まれるようにして回転体１１０に対して装着されている。なお、図７（ａ）に示すように突部１３０の端面１３２、１３４間の通路には、１つの巻回部１２２が通されている。 The coil-shaped member 120 is attached to the rotating body 110 such that the protrusion 130 of the rotating body 110 is sandwiched between the pair of winding sections 122 in the circumferential direction. It is attached to. In addition, as shown to Fig.7 (a), the one winding part 122 is penetrated by the path | route between the end surfaces 132 and 134 of the protrusion 130. As shown in FIG.
図６に示すように、直動体２００は、略筒状に形成されている。直動体２００の一端の端壁２０２及び長手方向に延びる壁部２０４には、それぞれ挿入口２０６及び長手方向に延びる貫通孔２０８が形成されている。 As shown in FIG. 6, the linear motion body 200 is formed in a substantially cylindrical shape. An insertion port 206 and a through-hole 208 extending in the longitudinal direction are formed in the end wall 202 at one end of the linear motion body 200 and the wall portion 204 extending in the longitudinal direction, respectively.
図６に示すように直動体２００内には、回転体１１０が挿入口２０６から直線移動可能に挿入されている。なお、貫通孔２０８は、軸受１０２を直動体２００内に配置するためのものであり、直動体２００が直線運動する場合に、軸受１０２が直動体２００と干渉しないようにされている。また、直動体２００の内周面において、端壁２０２から離間した位置には、フランジ２１０が直動体２００の軸心に向かって突出されている。前記フランジ２１０と端壁２０２には、回転体１１０に巻回されたコイル状部材１２０の各端部がそれぞれ係止されている。 As shown in FIG. 6, the rotating body 110 is inserted into the linear motion body 200 so as to be linearly movable from the insertion port 206. The through-hole 208 is used for disposing the bearing 102 in the linear motion body 200 so that the bearing 102 does not interfere with the linear motion body 200 when the linear motion body 200 moves linearly. Further, on the inner peripheral surface of the linear motion body 200, a flange 210 protrudes toward the axial center of the linear motion body 200 at a position spaced from the end wall 202. The flange 210 and the end wall 202 are engaged with respective end portions of the coiled member 120 wound around the rotating body 110.
図９（ａ）に示すように、フランジ２１０のコイル状部材１２０が当接して係止される領域Ｑは、コイル状部材１２０の線材の厚み分の段差部Ｓを有するように隆起部Ｓａが設けられている。なお、図９（ａ）では、説明の便宜上、コイル状部材１２０を構成する線材の厚み及び段差部Ｓは誇張して図示されている。前記段差部Ｓはコイル状部材１２０を形成する線材の厚みに等しくされている。また、隆起部Ｓａは、回転体１１０が通過するフランジ２１０の通過孔２１０ａの周縁に沿うように形成されている。また、隆起部Ｓａは、通過孔２１０ａを１周する間にリニアに隆起量が減少して、段差部Ｓの直前で隆起量が０となるようにされている。そして、コイル状部材１２０の一端面が段差部Ｓに当接して配置される。このことにより、コイル状部材１２０において、突部１３０が巻回部に介在しない場合にはフランジ２１０側の端部付近では好適に巻回部が積層されて巻回に乱れがないようにされている。 As shown in FIG. 9A, the region Q where the coiled member 120 of the flange 210 abuts and is locked has a stepped portion Sa having a stepped portion S corresponding to the thickness of the wire of the coiled member 120. Is provided. In FIG. 9A, for convenience of explanation, the thickness of the wire and the stepped portion S constituting the coiled member 120 are exaggerated. The step S is made equal to the thickness of the wire forming the coiled member 120. Further, the raised portion Sa is formed along the periphery of the passage hole 210a of the flange 210 through which the rotating body 110 passes. Further, the protruding portion Sa is configured such that the protruding amount decreases linearly during one round of the passage hole 210a, and the protruding amount becomes 0 immediately before the stepped portion S. And the one end surface of the coil-shaped member 120 contact | abuts to the level | step-difference part S, and is arrange | positioned. As a result, in the coiled member 120, when the protrusion 130 is not interposed in the winding part, the winding part is suitably stacked near the end on the flange 210 side so that the winding is not disturbed. Yes.
一方、端壁２０２の内面において、挿入口２０６周辺には前記隆起部Ｓａと同じ目的で、図示しない段差部を有する隆起部が設けられている。段差部の隆起量は、段差部Ｓと同じとされている。そして、コイル状部材１２０の他端面が図示しない隆起部の段差部に当接して配置される。このことにより、コイル状部材１２０において、突部１３０が間に存在しない場合には端壁２０２側の端部付近では好適に巻回部が積層されて巻回に乱れがないようにされている。 On the other hand, on the inner surface of the end wall 202, a raised portion having a step portion (not shown) is provided around the insertion opening 206 for the same purpose as the raised portion Sa. The amount of protrusion of the step portion is the same as that of the step portion S. And the other end surface of the coil-shaped member 120 is disposed in contact with a stepped portion of a raised portion (not shown). As a result, in the coiled member 120, when the protrusion 130 does not exist between them, the winding part is suitably stacked in the vicinity of the end part on the end wall 202 side so that the winding is not disturbed. .
前記突部１３０を挟む一対の巻回部１２２の離間距離は、コイル状部材１２０の各端部がフランジ２１０と端壁２０２に対して係止された状態で回転体１１０が回転した際に、突部１３０の回転を許容するように設定されている。また、前記一対の巻回部１２２を除く他の残りの巻回部１２２同士間では間隙が形成されずに相互に密接するようにされている。 The separation distance between the pair of winding parts 122 sandwiching the protrusion 130 is such that when the rotating body 110 rotates with each end of the coiled member 120 locked to the flange 210 and the end wall 202. The protrusion 130 is set to be allowed to rotate. Further, a gap is not formed between the remaining winding parts 122 except for the pair of winding parts 122 so as to be in close contact with each other.
（第２実施形態の作用）
次に、上記のように構成された回転直動変換機構１００の作用を説明する。
モータＭが等速で正転すると、歯車１１４、１１２を介して回転体１１０が図７（ａ）に示すＥ矢印方向に、すなわち周方向に回転する。すると、突部１３０の側面１３９が巻回部１２２を端面１３２、１３４間の通路に誘導し、側面１３８が前記通路を通過した巻回部１２２を長手方向に押圧する。押圧された巻回部１２２は、回転体１１０の長手方向に移動した後、隣接する他の巻回部１２２に密接して、同方向に押圧する。図６では、押圧された巻回部１２２は左方向に押圧する。密接された側における巻回部１２２群は、間隙が形成されずに相互に密接されていることから、フランジ２１０が押圧されて、直動体２００を左方向に直線運動する。
(Operation of Second Embodiment)
Next, the operation of the rotation / linear motion conversion mechanism 100 configured as described above will be described.
When the motor M rotates forward at a constant speed, the rotating body 110 rotates in the direction of the arrow E shown in FIG. Then, the side surface 139 of the protrusion 130 guides the winding portion 122 to the passage between the end surfaces 132 and 134, and the side surface 138 presses the winding portion 122 that has passed through the passage in the longitudinal direction. The pressed winding part 122 moves in the longitudinal direction of the rotating body 110 and then comes into close contact with the other adjacent winding part 122 and presses in the same direction. In FIG. 6, the pressed winding part 122 presses leftward. Since the winding part 122 group on the close side is in close contact with each other without forming a gap, the flange 210 is pressed and linearly moves the linear motion body 200 in the left direction.
また、モータＭが等速で逆転すると、歯車１１４、１１２を介して回転体１１０が図７（ａ）に示す反Ｅ矢印方向に、すなわち周方向に回転する。すると、突部１３０の側面１３８が巻回部１２２を端面１３２、１３４間の通路に誘導し、側面１３９が前記通路を通過した巻回部１２２を長手方向に押圧する。押圧された巻回部１２２は、回転体１１０の長手方向に移動した後、隣接する他の巻回部１２２に密接して、同方向に押圧する。図６では、押圧された巻回部１２２は右方向に押圧する。密接された側における巻回部１２２群は、間隙が形成されずに相互に密接されていることから、端壁２０２が押圧されて、直動体２００を右方向に直線運動する。 When the motor M reverses at a constant speed, the rotating body 110 rotates in the anti-E arrow direction shown in FIG. Then, the side surface 138 of the protrusion 130 guides the winding portion 122 to the passage between the end surfaces 132 and 134, and the side surface 139 presses the winding portion 122 that has passed through the passage in the longitudinal direction. The pressed winding part 122 moves in the longitudinal direction of the rotating body 110 and then comes into close contact with the other adjacent winding part 122 and presses in the same direction. In FIG. 6, the pressed winding part 122 presses rightward. Since the winding part 122 group on the close side is in close contact with each other without forming a gap, the end wall 202 is pressed and linearly moves the linear motion body 200 in the right direction.
本実施形態では、モータＭが等速で正転又は逆転しているが、回転体１１０が一回転する毎に突部１３０が移動する量は各巻回部１２２の厚みとなり、各巻回部１２２の厚みは同じであるため、直動体２００は等速で直線運動する。また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、式（１）、及び式（２）において、コイル状部材の半径をＲとし、線材の厚みをｔとすると、第１実施形態と同様に、式（１）及び式（２）の関係が成立する。なお、本実施形態では、式（２）の摩擦係数μは、突部１３０とコイル状部材間の摩擦係数である。 In the present embodiment, the motor M rotates forward or reverse at a constant speed, but the amount by which the protrusion 130 moves each time the rotating body 110 makes one turn is the thickness of each winding portion 122. Since the thickness is the same, the linear moving body 200 moves linearly at a constant speed. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, in the formulas (1) and (2), when the radius of the coiled member is R and the thickness of the wire is t, Similarly, the relationship of Formula (1) and Formula (2) is materialized. In the present embodiment, the friction coefficient μ in Expression (2) is a friction coefficient between the protrusion 130 and the coiled member.
従って、本実施形態において、直動体２００の推力は、コイル状部材における線材の厚みｔを薄くすればするほど大きくなることは自明である。また、線材の厚みは、適宜のものでよく、０.２５ｍｍ未満のものを採用することが可能である。例えば、０.２５ｍｍ未満のものとして線材の厚みを０.０５ｍｍ以下のものを採用すれば、リードを０.０５ｍｍ以下とすることも可能である。 Therefore, in this embodiment, it is obvious that the thrust of the linear moving body 200 increases as the thickness t of the wire in the coiled member decreases. Further, the wire may have an appropriate thickness, and a wire having a thickness of less than 0.25 mm can be employed. For example, if the thickness of the wire is 0.05 mm or less assuming that it is less than 0.25 mm, the lead can be 0.05 mm or less.
本実施形態によれば、下記の特徴がある。
（１）本実施形態の回転直動変換機構１００は、回転体１１０に対し巻回された複数の巻回部１２２が回転体１１０の長さ方向にコイル状に連結されたコイル状部材１２０を備える。コイル状部材１２０は、一対の巻回部１２２で突部１３０を挟み、当該一対の巻回部１２２以外の他の残りの巻回部１２２が密接して配置されたコイル状部材とされている。また、回転直動変換機構１００は、回転体１１０の回転に伴い、突部１３０が巻回部１２２の間を移動することにより、コイル状部材１２０に押圧されて回転体１１０の前記長さ方向の直線運動を行う直動体２００を備える。この結果、回転体の回転により、直動体を微小に直動させることができ、直動体に大きな推力を付与する。従って、本実施形態によれば、精度低下を招くことがなく、０.２５ｍｍ未満のリードを得ることも可能であるとともに、大きな推力を得ることができる。
The present embodiment has the following features.
(1) The rotation / linear motion converting mechanism 100 according to the present embodiment includes a coil-shaped member 120 in which a plurality of winding portions 122 wound around the rotating body 110 are connected in a coil shape in the length direction of the rotating body 110. Prepare. The coil-shaped member 120 is a coil-shaped member in which the protruding portion 130 is sandwiched between a pair of winding portions 122 and the remaining winding portions 122 other than the pair of winding portions 122 are closely arranged. . Further, in the rotation / linear motion conversion mechanism 100, the protrusion 130 is moved between the winding portions 122 as the rotation body 110 rotates, so that the coil-shaped member 120 is pressed to the length direction of the rotation body 110. The linear motion body 200 that performs the linear motion is provided. As a result, the rotation of the rotating body can cause the linear moving body to move slightly, and a large thrust is applied to the linear moving body. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain a lead of less than 0.25 mm without degrading accuracy, and to obtain a large thrust.
（２）本実施形態では、回転体１１０が等速で回転すると、回転体１１０が一回転する毎に、突部１３０が移動する量は線材の厚みとなり、各巻回部１２２における線材の厚みは同じであるため、直動体２００は等速で直線運動することができる。 (2) In this embodiment, when the rotating body 110 rotates at a constant speed, the amount of movement of the protrusion 130 is the thickness of the wire each time the rotating body 110 rotates once, and the thickness of the wire in each winding part 122 is Since it is the same, the linearly-moving body 200 can linearly move at constant speed.
本発明は、前記実施形態に限定されるものでなく、下記のように変更してもよい。
・第１実施形態において、モータＭ１と歯車２２との間、及びモータＭ２と図示しない歯車機構との間にそれぞれクラッチを設けてもよい。そして、モータＭ１を駆動する際には、モータＭ１と歯車２２と間のクラッチを接続するとともに、モータＭ２と歯車機構との間のクラッチを切って、モータＭ１を駆動する。
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified as follows.
In the first embodiment, clutches may be provided between the motor M1 and the gear 22 and between the motor M2 and a gear mechanism (not shown). When driving the motor M1, the clutch between the motor M1 and the gear 22 is connected, and the clutch between the motor M2 and the gear mechanism is disconnected to drive the motor M1.
また、モータＭ２を駆動する際には、モータＭ１と歯車２２と間のクラッチを切るとともに、モータＭ２と歯車機構との間のクラッチを接続して、モータＭ２を駆動する。
・第１実施形態において、ローラー５０を省略して、直動体４０を直接当接するように形状を変更してもよい。
Further, when driving the motor M2, the clutch between the motor M1 and the gear 22 is disengaged, and the clutch between the motor M2 and the gear mechanism is connected to drive the motor M2.
-In 1st Embodiment, the roller 50 may be abbreviate | omitted and a shape may be changed so that the linearly-moving body 40 may contact | abut directly.
・第１実施形態において、テープ状部材２０を一端から他端に向けて全体または一部を徐々に厚みを増加したり、或いは減少するようにしてもよい。この場合、モータＭ１の回転速度を等速で回転させると、回転体１８が同一回転速度で回転する。この場合、回転体１８が一回転する毎にテープ状部材２０の１層の厚みが増加、または減少して変化するため、直動体４０は不等速で直動することができる。 In the first embodiment, the tape-like member 20 may be gradually increased in thickness or decreased in whole or in part from one end to the other end. In this case, when the rotation speed of the motor M1 is rotated at a constant speed, the rotating body 18 rotates at the same rotation speed. In this case, since the thickness of one layer of the tape-like member 20 changes by increasing or decreasing each time the rotating body 18 makes one rotation, the linearly moving body 40 can move linearly at an unequal speed.
もちろん、モータＭ１の回転速度を不等速で回転させてもよい。
・第１実施形態において、弾性部材５２を省略して、直動体４０の重力でローラー５０を回転体１８に巻回されたテープ状部材２０に付勢するようにしてもよい。
Of course, the rotational speed of the motor M1 may be rotated at an unequal speed.
In the first embodiment, the elastic member 52 may be omitted, and the roller 50 may be biased to the tape-like member 20 wound around the rotating body 18 by the gravity of the linear motion body 40.
・第１実施形態では、回転体１８の外周面には、半径Ｒ１の部位と、半径Ｒ１の部位から１周する直前の部位の半径をＲｏ（＝Ｒ１＋ｔ）とするようにした。この代わりに、回転体１８の外周全体を同じ半径を有するように形成してもよい。この場合、図３（ｂ）に示すように、テープ状部材２０の一端（回転体１８の取付け固定端）から回転体１８への１回転分の巻回領域の厚みを０〜ｔまで徐々にリニアに増加するように形成する。そして、それ以後は同じ厚みｔを有する等厚み領域を有するようにしてもよい。 In the first embodiment, on the outer peripheral surface of the rotator 18, the radius of the portion having the radius R1 and the portion immediately before making a round from the portion having the radius R1 is set to Ro (= R1 + t). Instead, the entire outer periphery of the rotating body 18 may be formed to have the same radius. In this case, as shown in FIG. 3 (b), the thickness of the winding region for one rotation from one end of the tape-like member 20 (attachment fixing end of the rotating body 18) to the rotating body 18 is gradually increased from 0 to t. It is formed so as to increase linearly. And after that, you may make it have the equal thickness area | region which has the same thickness t.
・第２実施形態では、コイル状部材１２０をｓ巻としてもよい。この場合、突部１３０も、ｓ巻のコイル状部材１２０の通過を用意にできるように第２実施形態とは、逆の方向に端面１３２、１３４をずらすことが好ましい。また、エッジ１３２ａ、１３４ａにアールを設ける代わりに、反対側のエッジにアールを設けることが好ましい。前記回転体１１０を、第１実施形態と同様に正逆いずれか一方の周方向に回転させると、第２実施形態とは、反対方向に直動体２００を直動させることになる。 -In 2nd Embodiment, it is good also considering the coil-shaped member 120 as s winding. In this case, it is preferable to shift the end surfaces 132 and 134 in the direction opposite to that of the second embodiment so that the protrusion 130 can also easily pass the s-winding coil-shaped member 120. Moreover, it is preferable to provide a radius on the opposite edge instead of providing a radius on the edges 132a and 134a. When the rotating body 110 is rotated in either the forward or reverse circumferential direction as in the first embodiment, the linear motion body 200 is moved in the opposite direction to the second embodiment.
・第２実施形態の構成において、コイル状部材１２０の厚みを、一端側の巻回部から他端側の巻回部に向けて徐々に増加したり、或いは減少するようにしてもよい。この場合、モータＭの回転速度を等速で回転させると、回転体１１０が同一回転速度で回転する。この場合、回転体１１０が一回転する毎にコイル状部材１２０の巻回部１２２の厚みが増加、または減少して変化するため、直動体２００を不等速で直動させることができる。 In the configuration of the second embodiment, the thickness of the coil-shaped member 120 may be gradually increased or decreased from the winding portion on one end side toward the winding portion on the other end side. In this case, when the rotation speed of the motor M is rotated at a constant speed, the rotating body 110 rotates at the same rotation speed. In this case, since the thickness of the winding part 122 of the coil-shaped member 120 increases or decreases each time the rotating body 110 makes one rotation, the linearly moving body 200 can be linearly moved at an unequal speed.
もちろん、モータＭの回転速度を不等速で回転させてもよい。
・第２実施形態では、段差部Ｓを有する隆起部Ｓａを設けたが、図９（ｂ）に示すように隆起部Ｓａ及び段差部Ｓを省略してフランジ２１０のコイル状部材１２０が当接して係止される領域Ｑを平面にしてもよい。なお、図９（ｂ）では、説明の便宜上、コイル状部材１２０を構成する線材の厚みは誇張して図示されている。
Of course, the rotational speed of the motor M may be rotated at an unequal speed.
In the second embodiment, the raised portion Sa having the stepped portion S is provided, but the raised portion Sa and the stepped portion S are omitted and the coil-shaped member 120 of the flange 210 abuts as shown in FIG. The region Q to be locked may be flat. In FIG. 9B, the thickness of the wire constituting the coiled member 120 is exaggerated for convenience of explanation.
この場合、コイル状部材１２０の前記領域Ｑに当接する巻回１周分の線材の厚みを０から徐々にリニアに増加して、厚みｔとなるように形成し、それ以後は厚みｔを有する領域を設けてもよい。そして、この場合、端壁２０２の内面も上記と同様に図示しない隆起部及び段差を省略する。また、端壁側のコイル状部材１２０の端部を上記と同様に端壁内面に当接する巻回１周分の線材の厚みを０から徐々にリニアに増加して、厚みｔとなるように形成し、前記厚みｔを有する領域に接続するようにしてもよい。なお、コイル状部材１２０を構成する線材が断面円形の場合には、前記厚みを径と読み替えていただきたい。 In this case, the thickness of the wire for one turn that contacts the region Q of the coil-shaped member 120 is gradually increased linearly from 0 to form a thickness t, and thereafter has a thickness t. An area may be provided. In this case, the not-shown raised portions and steps are also omitted from the inner surface of the end wall 202 in the same manner as described above. Further, the thickness of the wire for one turn in which the end portion of the coil-like member 120 on the end wall side is in contact with the inner surface of the end wall in the same manner as described above is gradually increased linearly from 0 to become the thickness t. It may be formed and connected to a region having the thickness t. In addition, when the wire which comprises the coil-shaped member 120 is a cross-sectional circle, I would like you to read the said thickness as a diameter.
１０…回転直動変換機構、１２…ベース部材、１４、１６…側壁、
１８…回転体、２０…テープ状部材、２１、２２…歯車、
２６…ドラム、３０…支持体、３２、３４…側壁、
３６…上壁、３８…ガイド孔、４０…直動体、４２…摺動部、
４４…ローラー支持体、５０…ローラー、６０…巻き戻しバネ、
１００…回転直動変換機構、１０２、１０４…軸受
１１２、１１４…歯車、１２０…コイル状部材、１２２…巻回部、
２００…直動体、２０２…端壁、２０４…壁部、２０８…貫通孔、
２１０…フランジ、Ｍ、Ｍ１、Ｍ２…モータ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Rotation linear motion conversion mechanism, 12 ... Base member, 14, 16 ... Side wall,
18 ... Rotating body, 20 ... Tape-like member, 21, 22 ... Gear,
26 ... drum, 30 ... support, 32, 34 ... side wall,
36 ... upper wall, 38 ... guide hole, 40 ... linear motion body, 42 ... sliding part,
44 ... roller support, 50 ... roller, 60 ... rewind spring,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Rotary linear motion conversion mechanism, 102, 104 ... Bearing 112, 114 ... Gear, 120 ... Coil-shaped member, 122 ... Winding part,
200 ... Linear motion body, 202 ... End wall, 204 ... Wall part, 208 ... Through-hole,
210: Flange, M, M1, M2: Motor.
Claims (3)
前記回転体に対して引き出し自在に前記回転体の径方向へ積層して巻回されて、前記回転体の回転時に前記回転体への巻数が変化するテープ状部材と、
前記テープ状部材の前記回転体に巻回された部位に対して直接又は間接的に当接され、前記回転体への巻数に応じて前記回転体の前記径方向の直線運動を行う直動体を備え、
前記回転体が、等速または不等速で回転されるものであり、
前記テープ状部材は、一端から前記回転体への少なくとも１回転分の巻回領域に向けて徐々に厚みが増加するように形成されており、それ以後は当該テープ状部材が同一の厚みを有するものである回転直動変換機構。 A rotating body supported rotatably around an axis;
A tape-like member that is laminated and wound in the radial direction of the rotating body so that it can be pulled out with respect to the rotating body, and the number of turns to the rotating body changes when the rotating body rotates;
A linear motion body that is directly or indirectly brought into contact with a portion of the tape-shaped member wound around the rotating body and performs linear movement in the radial direction of the rotating body according to the number of windings on the rotating body; Prepared ,
The rotating body is rotated at a constant speed or an unequal speed;
The tape-shaped member is formed so that the thickness gradually increases from one end toward a winding region for at least one rotation from the one end to the rotating body, and thereafter the tape-shaped member has the same thickness. those in which the rotation-linear motion conversion mechanism.
前記回転体に対し巻回された複数の巻回部が前記回転体の長さ方向にコイル状に連結されるとともに、一対の巻回部で前記突部を挟み、当該一対の巻回部以外の他の残りの巻回部が密接して配置されたコイル状部材と、
前記回転体の回転に伴い、前記突部が前記巻回部の間を移動することにより、前記コイル状部材に押圧されて前記回転体の前記長さ方向の直線運動を行う直動体を備え、
前記回転体が、等速又は不等速で回転されるものであり、
前記コイル状部材は、一端から前記回転体への少なくとも１周分の巻回領域に向けて徐々に厚みが増加するように形成されており、それ以後は当該コイル状部材が同一の厚みを有するものである回転直動変換機構。 A rotating body that is rotatably supported around an axis and has a protrusion on the peripheral surface;
A plurality of winding portions wound around the rotating body are connected in a coil shape in the length direction of the rotating body, and the protrusions are sandwiched between a pair of winding portions, and other than the pair of winding portions. A coiled member in which the other remaining winding portions are closely arranged, and
With the rotation of the rotating body, the projecting part moves between the winding parts, thereby being provided with a linear moving body that is pressed by the coiled member and performs linear motion in the length direction of the rotating body ,
The rotating body is rotated at a constant speed or an unequal speed,
The coil-shaped member is formed so that the thickness gradually increases from one end to a winding region for at least one turn around the rotating body, and thereafter the coil-shaped member has the same thickness. those in which the rotation-linear motion conversion mechanism.
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