JPH0649962Y2 - 増速・増ストローク機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、駆動要素を動力源とした出力要素の作動（往
復移動）速度及びストローク量を増大させる増速・増ス
トローク機構に係り、特に往復移動要素の軽量化と剛性
の向上とを図る技術に関する。

〈従来の技術〉 従来より、第４図及び第５図に示すように、駆動要素Ａ
と、この駆動要素Ａの起動によって往復移動する移動要
素Ｂと、これら両者Ａ、Ｂの近傍に配設された静止要素
Ｃとを有し、移動要素Ｂに取り付けられるとともに、当
該移動要素Ｂの移動時に静止要素Ｃとの係わりで回転す
る回転要素Ｄと、この回転要素Ｄに係わって往復移動す
る出力要素Ｅとを備えた増速・増ストローク機構が知ら
れている。

この種の増速・増ストローク機構の駆動要素Ａは電動機
a1と、プーリ及びベルトによって構成される動力電動機
構a2と、この動力電動機構a2を介して回転駆動される親
ねじa3に軸移動可能に螺合したボス部材a4とから構成さ
れ、移動要素Ｂは連結部材b1を介してボス部材a4に連結
された金属製の板材によってなる。また、静止要素Ｃは
固定部Ｆに一端を固定されて移動要素Ｂに平行にのびる
例えば丸棒によってなり、回転要素Ｄは、移動要素Ｂに
取り付けられた例えば一対のタイミングプーリd1、d2
と、これらタイミングプーリd1、d2に掛け渡されたタイ
ミングベルトd3によって構成されている。そして、静止
要素Ｃの他端がタイミングベルトd3に固着されている。
さらに、出力要素Ｅは、その一端をタイミングベルトd3
に固着した静止要素Ｃに平行な長尺部材によって構成さ
れている。

従って、駆動要素Ａを起動して移動要素Ｂを第４図の矢
印y1方向に前進移動させると、回転要素Ｄを構成してい
るタイミングベルトd3及びタイミングプーリd1、d2がそ
れぞれ矢印y2方向に回転し、これによって移動要素Ｂ及
び出力要素Ｅは第６図に示すストローク終端に移動す
る。つまり、移動要素Ｂは所定の速度でストローク量1S
tだけ矢印y1方向に前進し、同時に出力要素Ｅが２倍の
速度と２倍のストローク量2Stをもって矢印y1方向に前
進移動する。すなわち、出力要素Ｅが増速・増ストロー
クされることになっている。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところが、前記従来の増速・増ストローク機構では、移
動要素Ｂが金属製の板材によって構成されているため、
薄肉状にすると曲げ剛性が低くなり、誤解動作や故障の
発生率が比較的高くなって信頼性を低下させる。そこ
で、厚肉に形成して曲げ剛性を向上させる必要がある。
しかし、厚肉に形成することによって移動要素Ｂの重量
増加を招き、移動要素Ｂ自体が高価格化され、コストア
ップの要因になるとともに、重量の重い移動要素Ｂを往
復移動させるために、高出力（大容量）の駆動要素Ａが
必要になり、これによって一層コストアップされること
になる。

本考案は、このような事情に鑑み創案されたもので、往
復移動要素の剛性を高めて誤動作及び故障の発生を極力
回避して信頼性を高めるとともに、軽量化を図ってコス
トダウンを達成し、しかも低出力（小容量）の駆動要素
による運転を可能にして、一層コストを削減することが
できる増速・増ストローク機構を提供することを目的と
している。

〈課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するために、本考案の増速・増ストロー
ク機構は、駆動要素と、この駆動要素の運動によって往
復移動する移動要素と、駆動要素及び移動要素の近傍に
配設された静止要素とを有し、前記移動要素に取り付け
られるとともに、当該移動要素の移動時に前記静止要素
との係わりで回転する回転要素と、この回転要素に係わ
って往復移動する出力要素とを備えた増速・増ストロー
ク機構において、前記駆動要素は、モータによって長手
方向の軸を中心として回転され、前記機構の固定部に軸
支された棒状の親ねじと、この親ねじに螺合し、親ねじ
の回転によって前記軸方向に移動自在であるボス部材と
を有し、前記移動要素は、両端に開口を有する筒体と、
この筒体の外周面に固定され、筒体とボス部材とを連動
するように連結する連結部材と、筒体の外周面に設けら
れ、この筒体の外部に設けたレールに摺接する１対のリ
ニアガイドとを備え、前記回転要素は、移動要素内の両
端近辺に回転自在に軸支された１対のタイミングプーリ
と、これらタイミングプリーに掛け渡されたタイミング
ベルトとを有し、前記静止要素は、前記親ねじに平行な
棒状であって、一端が前記固定部に固定され、他端が移
動要素の筒体内に導入されてタイミングベルトに固定さ
れており、前記出力要素は、前記親ねじに平行であって
一端が移動要素内においてタイミングベルトに固定され
た長尺部材と、この長尺部材の外周面の一方側に設けら
れ、前記筒体の内部に設けた一方のレールに摺接するリ
ニアガイドと、長尺部材の外周面の他方側に設けられ、
前記筒体の内部に設けた他方のレールに転接する１対の
ガイドローラとを具備している。

〈作用〉 本考案によれば、移動要素が閉断面形状を呈しているの
で、高い曲げ剛性を確保でき、薄肉化によって軽量化を
図ることができる。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本考案に係る一実施例を説明す
る。

第１図は本考案の一実施例を示す概略側面図であり、図
において駆動要素１は電動機（例えば、ACサーボモー
タ）1Aと、プーリP1、P2及びベルトｂによって構成され
る動力電動機構1Bと、この動力電動機構1Bを介して回転
駆動される親ねじ1C及び当該親ねじ1Cに軸移動可能に螺
合したボス部材1Dとから構成されている。

移動要素２は軸方向の両端を開口し、かつ第２図で明ら
かなように横断面略四角形の筒形に形成されている。そ
して、連結部材６を介してボス部材1Dに連結されてい
る。従って、ボス部材1Dに追従して同じストローク量で
往復移動する。

静止要素３は、一端3Aを固定部７に固定されて、親ねじ
1Cに平行に移動要素２の一端開口側から移動要素２に挿
入された、例えば丸棒によってなる。

回転要素４は、移動要素２の一両端部の内側に回転自在
に軸支された一対のタイミングプーリ4A、4Bと、これら
タイミングプーリ4A、4Bに掛け渡されたタイミングベル
ト4Cによって構成されている。そして、タイミングベル
ト4Cに前記静止要素３の他端部3Bを固着している。すな
わち、静止要素３の他端部3Bには、一対の挟着部材3b
1、3b2が取り付けられ、これら挟着部材3b1、3b2の間に
タイミングベルト4Cを介在させてボルト3b3、3b3でタイ
ミングベルト4Cを挟着している。

出力要素５は、移動要素２内において静止要素３に平行
に設けられた横断面四角形の長尺部材によってなる（た
だし、第１図における出力要素５は図示の便宜上、第２
図に示した出力要素５の適性な配設位置よりも約90°位
相をずらして示している）。そして一端部5Aをタイミン
グベルト4Cに固着している。すなわち、出力要素５の一
端部5Aには、一対の挟着部材5a1、5a2が取り付けられ、
これら挟着部5a1、5a2の間にタイミングベルト4Cを介在
させてボルト5a3、5a3で締めつけ、挟着している。

出力要素５の一側には、第２図に示すようにリニアガイ
ド８を取り付け、他端に一対のガイドローラ９、９を取
り付けている。前記リニアガイド８は移動要素２の内面
に固着したレール10Aに摺接し、一対のガイドローラ
９、９はレール10Bに転接するようになっている。

なお、移動要素２の外面対向位置にもそれぞれリニアガ
イド11、11が取り付けられ、これらリニアガイド11、11
がレール12、12に摺接するようになっている。

次に、前記構成の作用について説明する。

第１図の駆動要素１の電動機1Aを起動（例えば、正転）
させると、動力伝達機構1Bを介して親ねじ1Cが正転し、
ボス部材1Dが矢印y1方向に移動し、連結部材６を介して
移動要素２が同じ方向に前進する。

例えばタイミングベルト4Cは、静止要素３の他端部3Bに
よって固定されているから、移動要素２の前進によって
タイミングベルト4C及びタイミングプーリ4A、4Bがそれ
ぞれ矢印y2方向に回転する。

タイミングベルト4Cの回転によって、出力要素５には移
動要素２の前進が付加されるから、駆動要素１のボス部
材1D及び移動要素２が、第３図に示すストローク終端位
置までストローク量1Stだけ速度Ｖで移動すると、出力
要素５には速度2Vで2Stのストローク量に相当する前進
が生じてストローク終端に到達する。すなわち、本実施
例では、移動要素２に対して出力要素５を２倍の速度と
２倍のストローク量によって前進させて増速・増ストロ
ークさせる。

移動要素２には、回転要素４が取り付けられるととも
に、出力要素５に取り付けられたリニアガイド８、一対
のガイドローラ９、９等が摺接又は転接するから、前述
の作動時においても比較的大きい荷重、特に横断面方向
に作用する曲げ荷重が負荷されるけれども、移動要素２
を軸方向の両端を開口した筒形に形成しているから、つ
まり閉断面形状に構成しているから、高い曲げ剛性を確
保できる。誤動作や故障の発生が極力回避され、信頼性
を高めることができる。また、その周壁を薄肉化して軽
量化を図ることが可能であるから、移動要素２自体の低
価格化を達成することによって、増速・増ストローク機
構のコストダウンを図ることができる。

さらに、移動要素２の軽量化によって、駆動要素１を低
出力（小容量）に設定できるから、この点によっても一
層のコストダウンを期待できる。

なお、第３図に示すストローク終端位置から、第１図の
ストローク始端位置（スタート位置）への復帰は、駆動
要素１の電動機1Aを逆転させることによって、前記前進
時の逆作用によってなされる。

〈考案の効果〉 以上、説明したように、本考案によれば、移動要素を軸
方向両端開口の筒形に形成した構成としているので、曲
げ剛性が向上する。そのために、比較的大きい、特に横
断面方向に作用する曲げ荷重が負荷されても、ベンディ
ングすることがない。従って、誤動作や故障の発生を極
力回避できるので、信頼性が向上する。しかも、移動要
素の薄肉化による軽量化でコストダウンを達成できると
ともに、低出力（小少量）の駆動要素による運転を可能
にして、一層コストを削減することができる等の利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示し、第１図
はストローク始端位置の概略図側面図、第２図は移動要
素の拡大横断面図、第３図はストローク終端位置の概略
側面図、第４図は従来例におけるストローク始端位置の
概略側面図、第５図は同概略拡大横断面平面図、第６図
は同ストローク終端位置概略側面図である。 １……駆動要素、２……移動要素、３……静止要素、４
……回転要素、５……出力要素。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−26784（ＪＰ，Ａ) 実公 昭51−47999（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭52−35420（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動要素と、この駆動要素の運動によって
   往復移動する移動要素と、駆動要素及び移動要素の近傍
   に配設された静止要素とを有し、前記移動要素に取り付
   けられるとともに、当該移動要素の移動時に前記静止要
   素との係わりで回転する回転要素と、この回転要素に係
   わって往復移動する出力要素とを備えた増速・増ストロ
   ーク機構において、 前記駆動要素は、モータによって長手方向の軸を中心と
   して回転され、前記機構の固定部に軸支された棒状の親
   ねじと、この親ねじに螺合し、親ねじの回転によって前
   記軸方向に移動自在であるボス部材とを有し、 前記移動要素は、両端に開口を有する筒体と、この筒体
   の外周面に固定され、筒体とボス部材とを連動するよう
   に連結する連結部材と、筒体の外周面に設けられ、この
   筒体の外部に設けたレールに摺接する１対のリニアガイ
   ドとを備え、 前記回転要素は、移動要素内の両端近辺に回転自在に軸
   支された１対のタイミングプリーと、これらタイミング
   プリーに掛け渡されたタイミングベルトとを有し、 前記静止要素は、前記親ねじに平行な棒状であって、一
   端が前記固定部に固定され、他端が移動要素の筒体内に
   導入されてタイミングベルトに固定されており、 前記出力要素は、前記親ねじに平行であって一端が移動
   要素内においてタイミングベルトに固定された長尺部材
   と、この長尺部材の外周面の一方側に設けられ、前記筒
   体の内部に設けた一方のレールに摺接するリニアガイド
   と、長尺部材の外周面の他方側に設けられ、前記筒体の
   内部に設けた他方のレールに転接する１対のガイドロー
   ラとを有することを特徴とする増速・増ストローク機
   構。