JPH07167244A - Rotation angle control mechanism for output shaft - Google Patents
Rotation angle control mechanism for output shaftInfo
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- JPH07167244A JPH07167244A JP31388593A JP31388593A JPH07167244A JP H07167244 A JPH07167244 A JP H07167244A JP 31388593 A JP31388593 A JP 31388593A JP 31388593 A JP31388593 A JP 31388593A JP H07167244 A JPH07167244 A JP H07167244A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、モータを動力源とし、
モータと出力軸との間に減速器が介在してなる歯車伝動
装置に係わり、特に出力軸の回転角度制御機構に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention uses a motor as a power source,
The present invention relates to a gear transmission in which a speed reducer is interposed between a motor and an output shaft, and particularly to a rotation angle control mechanism for the output shaft.
【0002】例えばロボット等では、モータを動力源と
し、モータ軸と出力軸の間に減速器を介在させて、出力
軸のトルクを大きくした歯車伝動装置が使用されてい
る。このような歯車伝動装置は、モータを正回転してフ
ィンガーを駆動して物体を把持させ、モータを逆回転し
て物体を開放するようになっている。For example, in a robot or the like, a gear transmission is used in which a motor is used as a power source and a reducer is interposed between the motor shaft and the output shaft to increase the torque of the output shaft. In such a gear transmission, the motor is normally rotated to drive the fingers to grip the object, and the motor is reversely rotated to open the object.
【0003】このようなロボット等に用いられる歯車伝
動装置の構成図を図5に示す。図5において、1はモー
タ、6は歯車機構による減速器、10は、減速器6の出力
軸7の先端部に設けた連結ピン8が係合することで所定
の動作をする、駆動体(例えばフィンガー)である。A block diagram of a gear transmission used in such a robot is shown in FIG. In FIG. 5, 1 is a motor, 6 is a speed reducer by a gear mechanism, and 10 is a driving body that performs a predetermined operation by engaging a connecting pin 8 provided at the tip of the output shaft 7 of the speed reducer 6 ( For example, finger).
【0004】モータ1のモータ軸2に駆動歯車3を取付
け、減速器6の減速器入力軸5に従動歯車4を取付け
て、駆動歯車3と従動歯車4とを噛合させて減速器6に
動力を伝達している。The drive gear 3 is attached to the motor shaft 2 of the motor 1, the driven gear 4 is attached to the speed reducer input shaft 5 of the speed reducer 6, and the drive gear 3 and the driven gear 4 are meshed with each other to power the speed reducer 6. Is transmitted.
【0005】この歯車伝動装置はモータ1及び減速器6
が、ベース部材(図示省略) に装着されている。歯車伝
動装置は出力軸7が所定角度α(例えば45度)だけ正
方向回転(時計方向)すると、連結ピン8が駆動体10に
係合して駆動体10が作動する。This gear transmission has a motor 1 and a speed reducer 6.
Is attached to a base member (not shown). When the output shaft 7 of the gear transmission rotates forward (clockwise) by a predetermined angle α (for example, 45 degrees), the connecting pin 8 engages with the driving body 10 and the driving body 10 operates.
【0006】また、所定角度α(例えば45度)だけ逆
方向回転(反時計方向)すると、連結ピン8と駆動体10
との係合が解除するようになっている。したがってこの
ような歯車伝動装置は、出力軸7が高精度に所定角度α
だけ正逆回転することが要求されている。[0006] Further, when it is rotated backward (counterclockwise) by a predetermined angle α (for example, 45 degrees), the connecting pin 8 and the driver 10
The engagement with and is released. Therefore, in such a gear transmission, the output shaft 7 is highly accurately set at the predetermined angle α.
Only forward and reverse rotation is required.
【0007】そして、出力軸7の回転数をモータ軸2の
回転数の例えば1/80にして、出力軸7のトルクを大
きくしている。いま、減速比を1/80とし、出力軸7
が回転する所定角度αを45度とした場合には、モータ
1を10回転して停止すれば、出力軸7は45度回転す
るのであるが、モータ1を正確に10回転(3600度) さ
せて停止させることは困難である。Then, the rotational speed of the output shaft 7 is set to, for example, 1/80 of the rotational speed of the motor shaft 2 to increase the torque of the output shaft 7. Now, set the reduction ratio to 1/80 and set the output shaft 7
When the predetermined angle α for rotating is set to 45 degrees, if the motor 1 is rotated 10 times and stopped, the output shaft 7 rotates 45 degrees, but the motor 1 is rotated exactly 10 times (3600 degrees). It is difficult to stop.
【0008】したがって、なんらかの回転角度制御手段
を設ける必要がある。Therefore, it is necessary to provide some rotation angle control means.
【0009】[0009]
【従来の技術】図6は従来例の構成図、図7は従来例の
要所平面図である。従来の出力軸の回転角度制御手段
は、図5に図示した歯車伝動装置の出力軸7側に設けた
ものである。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram of a conventional example, and FIG. 7 is a plan view of essential parts of the conventional example. The conventional rotation angle control means for the output shaft is provided on the output shaft 7 side of the gear transmission shown in FIG.
【0010】図において、70は出力軸7に取り付けた円
板である。71は、円板70の選択した面に鉛直に固着した
ピンである。75A,75Bは、円板70のピン71を設けた面に
平行するように、ベース部材に固着した角柱状のストッ
パである。In the figure, 70 is a disc attached to the output shaft 7. 71 is a pin fixed vertically to the selected surface of the disk 70. 75A and 75B are prismatic stoppers fixed to the base member so as to be parallel to the surface of the disc 70 on which the pins 71 are provided.
【0011】ストッパ75A ,75B は、それぞれの先端が
円板70の中心を指向するように、他端がベース部材に固
定されている。そしてこのストッパ75A とストッパ75B
の夾角α1 は、所定の角度である。The other ends of the stoppers 75A and 75B are fixed to the base member so that their respective ends point toward the center of the disc 70. And this stopper 75A and stopper 75B
The included angle α 1 of is a predetermined angle.
【0012】一対のストッパの所定の角度とは、ピン71
の外周面が一方のストッパ75A に当接した位置から、円
板70が回転してピン71の外周面が他方のストッパ75B に
当接した状態で、円板70即ち出力軸7が、所定の角度α
(例えば45度)だけ回転する角度である。The predetermined angle of the pair of stoppers means the pin 71
From the position where the outer peripheral surface of the pin abuts on one stopper 75A, the disk 70, that is, the output shaft 7 is rotated to a predetermined position with the disk 70 rotating and the outer peripheral surface of the pin 71 abutting on the other stopper 75B. Angle α
It is the angle that rotates only (for example, 45 degrees).
【0013】上述のような回転角度制御機構は、まずピ
ン71が一方のストッパ75A に当接した状態で、モータ1
を正方向に所定数回転(例えば10回転)して停止させ
る。詳しく10回転を僅かに越える角度回転させた後停
止させることが好ましい。In the rotation angle control mechanism as described above, the motor 1 is first operated with the pin 71 in contact with one stopper 75A.
Is rotated a predetermined number of times (for example, 10 times) in the positive direction and stopped. Specifically, it is preferable to stop after rotating an angle slightly exceeding 10 rotations.
【0014】このことにより出力軸7は正方向に回転
し、これに伴いピン71が円移動する。そして、出力軸7
が所定角度α回転した時に、ピン71が他方のストッパ75
B に当接する。As a result, the output shaft 7 rotates in the forward direction, and the pin 71 moves circularly in accordance therewith. And the output shaft 7
Is rotated by a predetermined angle α, the pin 71 causes the other stopper 75
Abut B.
【0015】ピン71が他方のストッパ75B に当接する
と、円板70即ち出力軸7の回転が制動され拘束されるの
で、出力軸7は所定角度αだけ正方向に回転した状態で
停止する。When the pin 71 comes into contact with the other stopper 75B, the rotation of the disk 70, that is, the output shaft 7 is braked and restrained, so that the output shaft 7 stops in the state of rotating in the positive direction by the predetermined angle α.
【0016】次にモータ1を逆方向に所定数回転(例え
ば10回転)して停止させる。詳しくは、10回転を僅
かに越える回転角度回転して停止させることが好まし
い。このことにより出力軸7は逆方向に回転し、これに
伴いピン71が円移動する。そして、出力軸7が所定角度
α回転した時に、ピン71が前述の一方のストッパ75A に
当接する。Next, the motor 1 is rotated a predetermined number of times in the reverse direction (for example, 10 rotations) and stopped. Specifically, it is preferable to rotate by a rotation angle slightly exceeding 10 rotations to stop the rotation. This causes the output shaft 7 to rotate in the opposite direction, which causes the pin 71 to move circularly. Then, when the output shaft 7 rotates by a predetermined angle α, the pin 71 comes into contact with the above-mentioned one stopper 75A.
【0017】ピン71がストッパ75A に当接すると、円板
70即ち出力軸7の回転が制動され拘束されるので、出力
軸7は所定角度αだけ逆方向に回転した状態で停止す
る。When the pin 71 contacts the stopper 75A, the disk
That is, since the rotation of the output shaft 7 is braked and restrained, the output shaft 7 stops in a state of rotating in the opposite direction by a predetermined angle α.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】従来の出力軸の回転角
度制御機構は、前述のように出力軸を制動し制御してい
る。即ち、減速器入力軸が回転しているにも係わらず出
力軸の回転を強制的に停止させる結果、減速器等の歯車
の歯に大きなトルクが負荷され、歯が折損する恐れがあ
った。A conventional rotation angle control mechanism for an output shaft brakes and controls the output shaft as described above. That is, as a result of forcibly stopping the rotation of the output shaft despite the rotation of the decelerator input shaft, a large torque is applied to the teeth of the gears of the decelerator and the teeth may be broken.
【0019】また、ストッパの夾角の精度誤差が、その
まま出力軸の回動角度誤差になる。例えばストッパの夾
角の誤差を1度とすると、出力軸の回動角度誤差が1度
になる。Further, the accuracy error of the included angle of the stopper directly becomes the rotation angle error of the output shaft. For example, if the error in the included angle of the stopper is 1 degree, the error in the rotation angle of the output shaft is 1 degree.
【0020】即ち、ストッパの夾角が正確に所望の角度
になるように、ストッパを組立なければならず、この組
立作業が困難であるという問題点があった。また、ピン
やストッパが摩耗すると、出力軸の回転角度の精度が低
下するという問題点があった。That is, the stopper must be assembled so that the included angle of the stopper is exactly the desired angle, and there is a problem that this assembly work is difficult. Further, when the pin or the stopper is worn, the accuracy of the rotation angle of the output shaft deteriorates.
【0021】本発明はこのような点に鑑みて創作された
もので、減速器が損傷する恐れがなく、且つ出力軸の回
転角度の精度が高い回転角度制御機構を提供することを
目的としている。The present invention was created in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a rotation angle control mechanism in which the reduction gear is not damaged and the rotation angle of the output shaft is highly accurate. .
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図1に例示したように、モータ1を動力
源とし、モータ1と出力軸7との間に減速器が介在して
なる歯車伝動装置の、出力軸の回転角度制御機構におい
て、モータ1のモータ軸2に直結する軸に取付けられた
円板、又はモータ軸2に取付けた駆動歯車3に噛合する
従動歯車21の軸20-1に取付けられた円板25と、円板25の
表面に刻設されてなる渦巻溝30と、歯車伝動装置のベー
ス部材に根元部が回動自在に装着されてなり、先端部に
渦巻溝30内を滑動するピン36を有する従動節35とを備え
ている。In order to achieve the above object, the present invention uses a motor 1 as a power source, and a reducer is interposed between the motor 1 and an output shaft 7 as illustrated in FIG. In the rotation angle control mechanism of the output shaft of the gear transmission, the driven gear 21 that meshes with the disk attached to the shaft of the motor 1 directly connected to the motor shaft 2 or the drive gear 3 attached to the motor shaft 2 A disk 25 attached to the shaft 20-1 of the disk, a spiral groove 30 formed on the surface of the disk 25, and a base member of the gear transmission, the root portion of which is rotatably mounted. And a follower 35 having a pin 36 that slides in the spiral groove 30.
【0023】そして、従動節35は、モータ1が正方向に
回転しピン36が渦巻溝30の終端32に達すると、モータ軸
2の正方向の回転を強制的に停止させるものであり、モ
ータ1が逆方向に回転しピン36が渦巻溝30の始端31に達
すると、モータ軸2の逆方向の回転を強制的に停止させ
る構成とする。When the motor 1 rotates in the forward direction and the pin 36 reaches the end 32 of the spiral groove 30, the follower 35 forcibly stops the rotation of the motor shaft 2 in the forward direction. When 1 rotates in the reverse direction and the pin 36 reaches the start end 31 of the spiral groove 30, the reverse rotation of the motor shaft 2 is forcibly stopped.
【0024】或いは、従動節35が可撓性ある部材からな
り、渦巻溝30の始端31の側壁に従動節35の先端部のピン
36が嵌合する凹部31A を有し、渦巻溝30の終端32の側壁
にピン36が嵌合する凹部32A を有する構成とする。Alternatively, the follower 35 is made of a flexible member, and the pin at the tip of the follower 35 is formed on the side wall of the starting end 31 of the spiral groove 30.
It has a recess 31A into which the pin 36 fits, and a recess 32A into which the pin 36 fits on the side wall of the terminal end 32 of the spiral groove 30.
【0025】図4に例示したように、モータ1を動力源
とし、モータ1と出力軸7との間に減速器が介在してな
る歯車伝動装置の、出力軸の回転角度制御機構におい
て、モータ1のモータ軸2に直結する軸20-2の円周面に
刻設された螺旋溝40、又はモータ軸2に取付けた駆動歯
車に噛合する従動歯車の軸の円周面に刻設された螺旋溝
と、根元部が歯車伝動装置のベース部材に回動自在に装
着されてなり、先端部に螺旋溝40内を滑動するピン55を
有する従動節50とを備えている。As illustrated in FIG. 4, in a gear transmission in which a motor 1 is used as a power source and a speed reducer is interposed between the motor 1 and the output shaft 7, in the rotation angle control mechanism of the output shaft, the motor is The spiral groove 40 is engraved on the circumferential surface of the shaft 20-2 directly connected to the motor shaft 2, or is engraved on the circumferential surface of the shaft of the driven gear that meshes with the drive gear mounted on the motor shaft 2. A spiral groove and a follower node 50 having a root portion rotatably mounted on a base member of a gear transmission and having a pin 55 at the tip end for sliding in the spiral groove 40 are provided.
【0026】そして、従動節50は、モータ1が正方向に
回転しピン55が螺旋溝40の終端42に達すると、モータ軸
2の正方向の回転を強制的に停止させるものであり、モ
ータ1が逆方向に回転しピン55が螺旋溝40の始端41に達
すると、モータ軸2の逆方向の回転を強制的に停止させ
る構成とする。When the motor 1 rotates in the forward direction and the pin 55 reaches the terminal end 42 of the spiral groove 40, the follower 50 forcibly stops the rotation of the motor shaft 2 in the forward direction. When 1 rotates in the reverse direction and the pin 55 reaches the starting end 41 of the spiral groove 40, the rotation of the motor shaft 2 in the reverse direction is forcibly stopped.
【0027】或いは、従動節50が可撓性ある部材からな
り、螺旋溝40の始端41の側壁に従動節50の先端部のピン
55が嵌合する凹部41A を有し、螺旋溝40の終端42の側壁
にピン55が嵌合する凹部42A を有する構成とする。Alternatively, the follower 50 is made of a flexible material, and the pin at the tip of the follower 50 is formed on the side wall of the starting end 41 of the spiral groove 40.
It is configured such that it has a recess 41A into which the pin 55 fits and a recess 42A into which the pin 55 fits on the side wall of the terminal end 42 of the spiral groove 40.
【0028】[0028]
【作用】モータ軸の回転角度、又はモータ軸に取付けた
駆動歯車に噛合する従動歯車の軸の回転角度を規制する
渦巻溝又は螺旋溝の螺回数は、歯車伝動装置の減速比と
出力軸の所定の回転角度から、設定されるものである。The number of times the spiral groove or the spiral groove is screwed to regulate the rotation angle of the motor shaft or the rotation angle of the driven gear that meshes with the drive gear mounted on the motor shaft depends on the reduction ratio of the gear transmission and the output shaft. It is set from a predetermined rotation angle.
【0029】例えば歯車伝動装置の減速比を1/80と
し、出力軸が回転する所定角度を45度とした場合に、
モータ軸側に刻設する渦巻溝又は螺旋溝の螺回数は、丁
度10回転となる。For example, when the reduction ratio of the gear transmission is 1/80 and the predetermined angle of rotation of the output shaft is 45 degrees,
The spiral groove or spiral groove engraved on the motor shaft side is screwed exactly 10 times.
【0030】なお、モータの回転は所定の回転角度(例
えば10回転、3600度) を越えたところで停止させるも
のとする。渦巻溝又は螺旋溝が上述のように設定されて
いるので、モータを正方向に回転させ、ピンが渦巻溝又
は螺旋溝の終端に達するとピンが終端で係合し、モータ
軸がそれ以上回転するのを阻止する。The rotation of the motor is stopped when it exceeds a predetermined rotation angle (for example, 10 rotations, 3600 degrees). Since the spiral groove or spiral groove is set as described above, when the motor is rotated in the forward direction and the pin reaches the end of the spiral groove or spiral groove, the pin engages at the end and the motor shaft rotates further. Stop doing.
【0031】即ち、モータ軸の回転が停止するので、出
力軸は正方向に所定角度回転した状態で停止する。ま
た、モータ1を逆方向に回転させ、ピンが渦巻溝又は螺
旋溝の始端に達するとピンが始端で係合し、モータ軸が
それ以上回転するのを阻止する。That is, since the rotation of the motor shaft is stopped, the output shaft is stopped while rotating in the positive direction by a predetermined angle. Also, when the motor 1 is rotated in the opposite direction and the pin reaches the starting end of the spiral groove or the spiral groove, the pin engages at the starting end and prevents the motor shaft from rotating any further.
【0032】即ち、モータ軸の回転が停止するので、出
力軸は逆方向に所定角度回転した状態で停止する。この
際、モータ軸側を制動するのであるから、減速器等の歯
車の歯に殆ど力が負荷されない。よって、減速器等の歯
車が損傷する恐れがない。That is, since the rotation of the motor shaft is stopped, the output shaft is stopped while rotating in the opposite direction by a predetermined angle. At this time, since the motor shaft side is braked, almost no force is applied to the gear teeth of the reduction gear or the like. Therefore, there is no risk of damaging gears such as the speed reducer.
【0033】一方、本発明は、渦巻溝又は螺旋溝の螺回
数の製作誤差が、そのまま出力軸の回動角度誤差にはな
らない。即ち、渦巻溝又は螺旋溝の螺回数の製作誤差
は、歯車伝動装置の減速比に比例した小さい誤差となっ
て、出力軸に現れる。On the other hand, according to the present invention, the manufacturing error of the number of screwing of the spiral groove or the spiral groove does not directly become the rotation angle error of the output shaft. That is, the manufacturing error of the number of screwing of the spiral groove or the spiral groove becomes a small error proportional to the reduction ratio of the gear transmission and appears on the output shaft.
【0034】例えば、歯車伝動装置の減速比が1/80
の場合に、螺回数に製作誤差があり、螺回数が10±05回
転(角度に換算すると±18度) に渦巻溝又は螺旋溝が形
成されていると、出力軸の回動角度の誤差は 18度×(1/80) ≒0.22度 となり、従来のものに比べて非常に小さい。For example, the reduction ratio of the gear transmission is 1/80.
In the case of, there is a manufacturing error in the number of screws, and if the spiral groove or spiral groove is formed within 10 ± 05 rotations (± 18 degrees when converted to an angle), the error in the rotation angle of the output shaft is 18 degrees x (1/80) ≒ 0.22 degrees, which is much smaller than the conventional one.
【0035】即ち、本発明は、渦巻溝又は螺旋溝が高精
度に製作されていなくても、出力軸の回転角度の精度が
高い。次に、従動節を可撓性ある部材からなるものと
し、渦巻溝又は螺旋溝の始端の側壁に従動節の先端部の
ピンが嵌合する凹部を設け、さらに渦巻溝又は螺旋溝の
終端の側壁にピンが嵌合する凹部を設けたものは、モー
タは所定の回転角度(モータは所定の回転角度で正確に
停止しないことは勿論である)で停止させるものとす
る。That is, according to the present invention, the accuracy of the rotation angle of the output shaft is high even if the spiral groove or the spiral groove is not manufactured with high accuracy. Next, the follower is made of a flexible member, and the side wall at the start end of the spiral groove or the spiral groove is provided with a recess into which the pin at the tip of the follower is fitted, and further the end of the spiral groove or the spiral groove is formed. In the case where the side wall is provided with a recess for fitting the pin, the motor is stopped at a predetermined rotation angle (of course, the motor does not stop accurately at the predetermined rotation angle).
【0036】モータが所定の角度以上回転して停止した
場合は、前述と同様にピンが始端又は終端の凹部に嵌入
して、モータ軸が停止する。また、モータが所定の角度
に達しなくて停止した場合には、従動節の弾力によりモ
ータ軸を回転させて、ピンが始端又は終端の凹部に嵌入
する。When the motor rotates by a predetermined angle or more and stops, the pins are fitted into the recesses at the start end or the end, and the motor shaft stops, as described above. Further, when the motor stops without reaching a predetermined angle, the motor shaft is rotated by the elastic force of the follower so that the pin fits into the recess at the start end or the end.
【0037】即ち、モータの回転停止位置が多少ずれて
も、出力軸は所定の角度回転して停止する。また、可撓
性ある従動節とすることで、停止時の衝撃が緩和され
る。That is, even if the rotation stop position of the motor deviates to some extent, the output shaft rotates by a predetermined angle and stops. In addition, the use of a flexible follower mitigates the impact at the time of stopping.
【0038】[0038]
【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。The present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals denote the same objects throughout the drawings.
【0039】図1は本発明の実施例の構成図、図2は本
発明の実施例の平面図、図3は本発明の要所斜視図であ
り、図4は本発明の他の実施例の構成図である。図1乃
至〜図4に図示したように、歯車伝動装置は、モータ1
(ベース部材に取り付けている)のモータ軸2に駆動歯
車3を取付け、減速器6(ベース部材に取り付けてい
る)の減速器入力軸5に従動歯車4を取付けて、駆動歯
車3と従動歯車4とを噛合させて減速器6に動力を伝達
している。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of essential parts of the present invention, and FIG. 4 is another embodiment of the present invention. It is a block diagram of. As shown in FIGS. 1 to 4, the gear transmission includes a motor 1
The drive gear 3 is attached to the motor shaft 2 (attached to the base member), the driven gear 4 is attached to the speed reducer input shaft 5 of the reducer 6 (attached to the base member), and the drive gear 3 and the driven gear are attached. The power is transmitted to the speed reducer 6 by meshing with the speed reducer 6.
【0040】この歯車伝動装置の出力軸7は、減速器6
の出力軸である。歯車伝動装置は出力軸7が所定角度α
だけ正方向回転すると、連結ピン8が駆動体10に係合し
て駆動体10が作動するものであり、また、所定角度αだ
け逆方向回転すると、連結ピン8と駆動体10との係合が
解除するものである。The output shaft 7 of this gear transmission is a speed reducer 6
Is the output axis of. In the gear transmission, the output shaft 7 has a predetermined angle α.
When it is rotated in the normal direction only, the connecting pin 8 engages with the driving body 10 and the driving body 10 operates, and when it is rotated in the reverse direction by a predetermined angle α, the coupling pin 8 and the driving body 10 are engaged with each other. Is to be released.
【0041】なお、歯車伝動装置はモータ1及び減速器
6及び後述する回転角度制御手段が、図示省略したベー
ス部材に収容されている。モータ1 は、直流モータ, ス
テップモータ等が考えられる。In the gear transmission, the motor 1, the speed reducer 6 and the rotation angle control means described later are housed in a base member (not shown). The motor 1 may be a DC motor, a step motor, or the like.
【0042】図1乃至図3において、20-1は、モータ軸
2に取付けた駆動歯車3に噛合する従動歯車21の軸であ
る。なお駆動歯車3と従動歯車21との回転比は、実施例
では1対1としているが、この回転比は1対1に限定さ
れるものではない。In FIGS. 1 to 3, reference numeral 20-1 is a shaft of a driven gear 21 which meshes with the drive gear 3 attached to the motor shaft 2. The rotation ratio between the drive gear 3 and the driven gear 21 is 1: 1 in the embodiment, but the rotation ratio is not limited to 1: 1.
【0043】25は、軸20-1の頭部にT形に固着した円
板、30は円板25の表面に右巻きに刻設した所定の螺回数
の渦巻溝である。例えば歯車伝動装置の減速比を1/8
0とし、出力軸7が回転する所定角度を45度とした場
合には、渦巻溝30の所定の螺回数は10回転である。Reference numeral 25 is a disk fixed to the head of the shaft 20-1 in a T shape, and reference numeral 30 is a spiral groove engraved on the surface of the disk 25 in a right-handed manner and having a predetermined number of screws. For example, if the reduction ratio of the gear transmission is 1/8
When the output shaft 7 rotates at a predetermined angle of 45 degrees, the spiral groove 30 has a predetermined number of screws of 10 rotations.
【0044】そして、詳細を図2に図示したように、渦
巻溝30の始端31は円板25の中心近傍にあり、終端32は円
板25の円周部近傍にある。渦巻溝30の始端31の外側の側
壁部分に、後述するピン36が嵌合する凹部31A を設ける
とともに、終端32の内側の側壁部分に、ピン36が嵌合す
る凹部32A を設けている。As shown in detail in FIG. 2, the start end 31 of the spiral groove 30 is near the center of the disc 25 and the end 32 is near the circumference of the disc 25. A recess 31A for fitting a pin 36, which will be described later, is provided on a side wall portion outside the starting end 31 of the spiral groove 30, and a recess 32A for fitting the pin 36 is provided on a side wall portion inside the terminal end 32.
【0045】35は、弾性ある細長い金属板( 例えばステ
ンレス鋼板) よりなる従動節であって、中央部に板厚が
薄い肉薄部35A を設けることで、可撓性ある従動節35と
している。Reference numeral 35 is a follower joint made of an elastic elongated metal plate (for example, a stainless steel plate), and a thin follower 35A having a small plate thickness is provided in the central portion to form a flexible follower joint 35.
【0046】従動節35の先端に、渦巻溝30に挿入されて
滑動するピン36を設けている。一方、従動節35の根元部
に軸38を設け、従動節35が軸38を支点にして先端(ピン
36側)が円板25の表面に平行する平面内で揺動運動する
ように、この軸38を歯車伝動装置のベース部材に固着し
た軸受部材39に嵌合させている。A pin 36 which is inserted into the spiral groove 30 and slides is provided at the tip of the follower 35. On the other hand, a shaft 38 is provided at the base of the follower 35, and the follower 35 uses the shaft 38 as a fulcrum to make a tip (pin
The shaft 38 is fitted to the bearing member 39 fixed to the base member of the gear transmission so that the (36 side) swings in a plane parallel to the surface of the disk 25.
【0047】図2に図示したように、ピン36が始端31に
位置する状態から、モータ1を所定の回転角度(モータ
は所定の回転角度に満たなくて停止することも、また所
定の回転角度を越えた後に停止することもあり、いずれ
の場合でも初期の目的は達成するが、所定の回転角度以
上回転した後に停止することが好ましい) を正方向に回
転させた後に停止させる。As shown in FIG. 2, from the state in which the pin 36 is located at the starting end 31, the motor 1 is rotated at a predetermined rotation angle (the motor can be stopped when the rotation angle is less than the predetermined rotation angle, or the predetermined rotation angle can be set). May be stopped after the temperature exceeds the above value, and in any case, the initial purpose is achieved, but it is preferable to stop after rotating more than a predetermined rotation angle).
【0048】モータ1の回転に追動して円板25が時計方
向(実線矢印)に回転し、円板25の回転に伴いピン36が
渦巻溝30内を滑動し、従動節35の先端部が円板25の外周
方向に移動する。Following the rotation of the motor 1, the disk 25 rotates in the clockwise direction (solid line arrow), and as the disk 25 rotates, the pin 36 slides in the spiral groove 30 and the tip of the follower 35. Moves in the outer peripheral direction of the disc 25.
【0049】モータ軸2が所定数回転すると、ピン36が
渦巻溝30の終端32に達し、凹部32Aに係合する。このこ
とによりモータ1がさらそれ以上回転するようにセット
された場合でも軸20-1に制動力が付与され、モータ軸2
の回転が停止する。When the motor shaft 2 rotates a predetermined number of times, the pin 36 reaches the end 32 of the spiral groove 30 and engages with the recess 32A. As a result, even if the motor 1 is set to rotate further, braking force is applied to the shaft 20-1 and the motor shaft 2
Stops rotating.
【0050】したがって、出力軸7は正方向に所定角度
回転した状態で停止する。また、モータ1が所定の角度
に達しなくて停止した場合には、従動節35の弾力により
円板25(即ち軸20-1, モータ軸2) を回転させて、ピン
36が凹部32A に嵌入する。したがって、出力軸7は正方
向に所定角度回転した状態で停止する。Therefore, the output shaft 7 stops in the state of rotating in the positive direction by a predetermined angle. Further, when the motor 1 does not reach the predetermined angle and is stopped, the disk 25 (that is, the shaft 20-1 and the motor shaft 2) is rotated by the elastic force of the follower 35, and the pin 25 is rotated.
36 fits in the recess 32A. Therefore, the output shaft 7 stops in the state of rotating in the positive direction by a predetermined angle.
【0051】一方、ピン36が渦巻溝30の終端32に位置す
る状態から、モータ1を所定の回転角度だけ、逆方向に
回転させた後に停止させる。モータ1の回転に追動して
円板25が反時計方向(点線矢印)に回転し、円板25の回
転に伴いピン36が渦巻溝30内を滑動し、従動節35の先端
部が円板25の中心方向に移動する。On the other hand, from the state in which the pin 36 is located at the end 32 of the spiral groove 30, the motor 1 is rotated in the opposite direction by a predetermined rotation angle and then stopped. Following the rotation of the motor 1, the disc 25 rotates in the counterclockwise direction (dotted arrow), the pin 36 slides in the spiral groove 30 as the disc 25 rotates, and the tip of the follower 35 is circled. Move toward the center of plate 25.
【0052】モータ軸2が所定数回転すると、ピン36が
渦巻溝30の始端31に達し、凹部31Aに係合する。このこ
とによりモータ1がさらそれ以上回転するようにセット
された場合でも軸20-1に制動力が付与され、モータ軸2
の回転が停止する。When the motor shaft 2 rotates a predetermined number of times, the pin 36 reaches the starting end 31 of the spiral groove 30 and engages with the recess 31A. As a result, even if the motor 1 is set to rotate further, braking force is applied to the shaft 20-1 and the motor shaft 2
Stops rotating.
【0053】したがって、出力軸7は逆方向に所定角度
回転した状態で停止する。本発明は、モータ軸2側を制
動するのであるから、減速器6の歯車の歯に殆ど力が負
荷されないので、歯車が損傷する恐れがない。Therefore, the output shaft 7 stops in the state of rotating in the opposite direction by a predetermined angle. According to the present invention, since the motor shaft 2 side is braked, almost no force is applied to the gear teeth of the speed reducer 6, so there is no risk of damaging the gear.
【0054】一方、渦巻溝30の螺回数の製作誤差は、歯
車伝動装置の減速比に比例して小さくなって、出力軸7
の回転角度誤差として現れる。したがって、渦巻溝が高
精度に製作されていなくても、出力軸の回転角度の精度
が高い。On the other hand, the manufacturing error of the number of threads of the spiral groove 30 becomes smaller in proportion to the reduction ratio of the gear transmission, and the output shaft 7
Appears as a rotation angle error. Therefore, the accuracy of the rotation angle of the output shaft is high even if the spiral groove is not manufactured with high accuracy.
【0055】一方、可撓性ある従動節35は可撓性がある
ので、モータ軸が停止するときの衝撃が緩和される。図
4において、20-2は、モータ軸2に直結した軸であっ
て、駆動歯車3とは反対側の端部を、軸受部材45で枢支
している。On the other hand, since the flexible follower 35 is flexible, the impact when the motor shaft stops is alleviated. In FIG. 4, reference numeral 20-2 is a shaft directly connected to the motor shaft 2, and an end portion on the side opposite to the drive gear 3 is pivotally supported by a bearing member 45.
【0056】40は、軸20-2の円周面に刻設した所定の螺
回数の螺旋溝である。螺旋溝40の始端41は駆動歯車3側
にあり、終端42は軸受部材45側にある。螺旋溝40の始端
41の終端側の側壁部分に、後述するピン55が嵌合する凹
部41Aを設けるとともに、終端42の始端側の側壁部分
に、ピン55が嵌合する凹部42A を設けている。Reference numeral 40 is a spiral groove formed on the circumferential surface of the shaft 20-2 and having a predetermined number of screws. The start end 41 of the spiral groove 40 is on the drive gear 3 side, and the end end 42 is on the bearing member 45 side. Start of spiral groove 40
A recess 41A into which a pin 55, which will be described later, is fitted is provided in the side wall portion of the terminal end 41, and a recess 42A into which the pin 55 is fitted is provided in the side wall portion of the terminal end 42 on the start end side.
【0057】50は、弾性ある細長い金属板( 例えばステ
ンレス鋼板) よりなる従動節であって、中央部に板厚が
薄い肉薄部50A を設けることで、可撓性ある従動節50と
している。Reference numeral 50 designates a follower joint made of an elastic elongated metal plate (for example, a stainless steel plate), and a thin follower 50A having a small plate thickness is provided in the central portion to form a flexible follower joint 50.
【0058】従動節50の先端に、螺旋溝40に挿入されて
滑動するピン55を設けている。一方、従動節50の根元部
に軸58を設け、従動節50が軸58を支点にして先端(ピン
55側)が揺動運動するように、この軸58を歯車伝動装置
のベース部材に固着した軸受部材59に嵌合させている。A pin 55 that slides by being inserted into the spiral groove 40 is provided at the tip of the follower 50. On the other hand, a shaft 58 is provided at the base of the follower 50, and the follower 50 uses the shaft 58 as a fulcrum to make a tip (pin
This shaft 58 is fitted to a bearing member 59 fixed to the base member of the gear transmission so that the (55 side) makes an oscillating motion.
【0059】したがって、ピン55が始端41に位置する状
態からモータ1を正方向に回転し、ピン55が螺旋溝40内
を滑動して終端42に達し凹部42A に係合すると、モータ
軸2の正方向の回転が停止し、これに伴い出力軸7が正
方向に所定角度回転した状態で停止する。Therefore, when the motor 55 is rotated in the forward direction from the state where the pin 55 is located at the starting end 41 and the pin 55 slides in the spiral groove 40 to reach the terminal end 42 and engages with the recess 42A, the motor shaft 2 The rotation in the positive direction is stopped, and accordingly, the output shaft 7 is stopped in a state in which the output shaft 7 is rotated in the positive direction by a predetermined angle.
【0060】一方、ピン55が終端42に位置する状態から
モータ1を逆方向に回転し、ピン55が螺旋溝40内を滑動
して始端41に達し凹部41A に係合すると、モータ軸2の
逆方向の回転が停止し、これに伴い出力軸7が逆方向に
所定角度回転した状態で停止する。On the other hand, when the motor 55 is rotated in the opposite direction from the state where the pin 55 is located at the terminal end 42 and the pin 55 slides in the spiral groove 40 to reach the starting end 41 and engages with the recess 41A, the motor shaft 2 The rotation in the reverse direction is stopped, and accordingly, the output shaft 7 is stopped in a state in which the output shaft 7 is rotated in the reverse direction by a predetermined angle.
【0061】モータ軸にマグネットブレーキを装着し、
モータ軸が所定数回転した時にマグネットブレーキを作
動させて、モータ軸の回転を停止させる出力軸の回転角
度制御機構も考えられるが、このような機構は、モータ
軸の回転角度を検出するセンサと、マグネットブレーキ
を駆動する電源が必要である。Attach a magnet brake to the motor shaft,
A rotation angle control mechanism for the output shaft that stops the rotation of the motor shaft by activating the magnet brake when the motor shaft has rotated a predetermined number of times is conceivable.However, such a mechanism works as a sensor that detects the rotation angle of the motor shaft. , Power supply to drive the magnet brake is required.
【0062】したがって本発明の方が低コストであると
いう利点がある。Therefore, the present invention has the advantage of lower cost.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、モータ軸
側に渦巻溝又は螺旋溝と従動節とを設けて、モータ軸を
制動するようにした出力軸の回転角度制御機構であっ
て、減速器等の歯車が損傷することなく、歯車伝動装置
の出力軸を所定角度で停止させることができるという効
果を有する。As described above, the present invention is a rotation angle control mechanism for an output shaft, in which a spiral groove or a spiral groove and a driven joint are provided on the motor shaft side to brake the motor shaft. This has an effect that the output shaft of the gear transmission can be stopped at a predetermined angle without damaging the gear such as the speed reducer.
【0064】また、渦巻溝又は螺旋溝の製作精度が低く
ても、出力軸の回転角度の精度を高く維持することがで
き、且つ電源, マグネットブレーキ等の電気部品を必要
としないので、本発明の回転角度制御機構は低コストで
ある。Further, even if the manufacturing accuracy of the spiral groove or the spiral groove is low, the accuracy of the rotation angle of the output shaft can be kept high, and electric parts such as a power source and a magnet brake are not required. The rotation angle control mechanism is inexpensive.
【0065】一方、可撓性ある従動節とすることで、出
力軸が停止する際の衝撃が緩和されるという効果を有す
る。On the other hand, the use of a flexible follower has the effect of alleviating the impact when the output shaft stops.
【図1】本発明の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例の平面図である。FIG. 2 is a plan view of an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の要所斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an essential part of the present invention.
【図4】本発明の他の実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention.
【図5】歯車伝動装置の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a gear transmission.
【図6】従来例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional example.
【図7】従来例の要所平面図である。FIG. 7 is a plan view of a main part of a conventional example.
【符号の説明】 1 モータ 2 モータ軸 3 駆動歯車 4,21 従動
歯車 5 減速器入力軸 6 減速器 7 出力軸 10 駆動体 20-1,20-2 軸 25 円板 30 渦巻溝 40 螺旋溝 31,41 始端 32,42 終端 31A,41A,32A,42A 凹部 35,50 従動節 36 ,55 ピン 39,59,45 軸受
部材[Explanation of symbols] 1 motor 2 motor shaft 3 drive gear 4,21 driven gear 5 speed reducer input shaft 6 speed reducer 7 output shaft 10 driver 20-1,20-2 shaft 25 disc 30 spiral groove 40 spiral groove 31 , 41 Start end 32,42 End 31A, 41A, 32A, 42A Recess 35,50 Follower 36,55 Pin 39,59,45 Bearing member
Claims (4)
と出力軸(7) との間に減速器が介在してなる歯車伝動装
置の、出力軸の回転角度制御機構において、 該モータ(1) のモータ軸(2) に直結する軸に取付けられ
た円板、又は該モータ軸(2) に取付けた駆動歯車(3) に
噛合する従動歯車(21)の軸(20-1)に取付けられた円板(2
5)と、 該円板(25)の表面に刻設されてなる渦巻溝(30)と、 該歯車伝動装置のベース部材に根元部が回動自在に装着
されてなり、先端部に該渦巻溝(30)内を滑動するピン(3
6)を有する従動節(35)とを備え、 該従動節(35)は、該モータ(1) が正方向に回転し該ピン
(36)が該渦巻溝の終端(32)に達すると、該モータ軸(2)
の正方向の回転を強制的に停止させるものであり、該モ
ータ(1) が逆方向に回転し該ピン(36)が該渦巻溝(30)の
始端(31)に達すると、該モータ軸(2) の逆方向の回転を
強制的に停止させるものであることを特徴とする出力軸
の回転角度制御機構。1. A motor (1) as a power source, the motor (1)
In the gear angle transmission mechanism of the gear transmission in which the speed reducer is interposed between the output shaft (7) and the output shaft (7), it is attached to the shaft directly connected to the motor shaft (2) of the motor (1). A disk (2) attached to the shaft (20-1) of a driven gear (21) that meshes with a drive gear (3) attached to the motor shaft (2)
5), a spiral groove (30) formed on the surface of the disc (25), and a root portion rotatably mounted on a base member of the gear transmission, and the spiral portion at the tip end. A pin (3 that slides in the groove (30)
And a follower (35) having a pin (6), wherein the follower (35) rotates the motor (1) in the forward direction and
When (36) reaches the end (32) of the spiral groove, the motor shaft (2)
When the motor (1) rotates in the reverse direction and the pin (36) reaches the start end (31) of the spiral groove (30), the motor shaft is stopped. A rotation angle control mechanism for an output shaft, which is configured to forcibly stop rotation in the opposite direction of (2).
ピン(36)が嵌合する凹部(31A) を有し、 該渦巻溝(30)の終端(32)の側壁に該ピン(36)が嵌合する
凹部(32A) を有することを特徴とする請求項1記載の出
力軸の回転角度制御機構。2. The follower joint (35) is made of a flexible member, and the pin (36) at the tip of the follower joint (35) is fitted to the side wall of the starting end (31) of the spiral groove (30). 2. The output shaft according to claim 1, further comprising a concave portion (31A), and a concave portion (32A) into which the pin (36) is fitted, on a side wall of an end (32) of the spiral groove (30). Rotation angle control mechanism.
と出力軸(7) との間に減速器が介在してなる歯車伝動装
置の、出力軸の回転角度制御機構において、 該モータ(1) のモータ軸(2) に直結する軸(20-2)の円周
面に刻設された螺旋溝(40)、又は該モータ軸(2) に取付
けた駆動歯車に噛合する従動歯車の軸の円周面に刻設さ
れた螺旋溝と、 根元部が該歯車伝動装置のベース部材に回動自在に装着
されてなり、先端部に該螺旋溝(40)内を滑動するピン(5
5)を有する従動節(50)とを備え、 該従動節(50)は、該モータ(1) が正方向に回転し該ピン
(55)が該螺旋溝(40)の終端(42)に達すると、該モータ軸
(2) の正方向の回転を強制的に停止させるものであり、
該モータ(1) が逆方向に回転し該ピン(55)が該螺旋溝(4
0)の始端(41)に達すると、該モータ軸(2) の逆方向の回
転を強制的に停止させるものであることを特徴とする出
力軸の回転角度制御機構。3. A motor (1) as a power source, the motor (1)
Of the output shaft rotation angle control mechanism of the gear transmission in which a reduction gear is interposed between the output shaft (7) and the output shaft (7), the shaft (20-2 directly connected to the motor shaft (2) of the motor (1) ), The spiral groove (40) engraved on the circumferential surface, or the spiral groove engraved on the circumferential surface of the shaft of the driven gear that meshes with the drive gear attached to the motor shaft (2), and the root portion. Is rotatably mounted on the base member of the gear transmission, and has a pin (5) that slides in the spiral groove (40) at the tip.
And a follower (50) having a pin (5), wherein the follower (50) rotates the motor (1) in the forward direction.
When (55) reaches the end (42) of the spiral groove (40), the motor shaft
It forcibly stops the forward rotation of (2),
The motor (1) rotates in the opposite direction and the pin (55) moves the spiral groove (4
A rotation angle control mechanism for an output shaft, which forcibly stops rotation of the motor shaft (2) in the reverse direction when the start end (41) of (0) is reached.
ピン(55)が嵌合する凹部(41A) を有し、 該螺旋溝(40)の終端(42)の側壁に該ピン(55)が嵌合する
凹部(42A) を有することを特徴とする請求項3記載の出
力軸の回転角度制御機構。4. The follower (50) is made of a flexible member, and the pin (55) at the tip of the follower (50) is fitted to the side wall of the starting end (41) of the spiral groove (40). 4. The output shaft according to claim 3, wherein the spiral groove (40) has a recess (41A), and a recess (42A) into which the pin (55) fits is provided on a side wall of the terminal end (42) of the spiral groove (40). Rotation angle control mechanism.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP31388593A JP3312448B2 (en) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | Output shaft rotation angle control mechanism |
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JPH07167244A true JPH07167244A (en) | 1995-07-04 |
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ID=18046690
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