JPH0750368Y2 - 往復運動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば糸や線材を左右
振らせてボビンに巻き取る場合等、対象物に往復運動を
与えるために用いられる往復運動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一方向に強制回転せしめられる回転軸に
圧接する回転輪を用いて移動体を往復運動させる往復運
動装置としては、特公昭４７−１２９０１号公報が開示
するものが提案されている。

【０００３】該装置の基本構成を図９によって説明すれ
ば、内輪面に弧状の膨出部ａが形成され且つ支枠ｂに回
転自在に設けられた回転輪ｃの３個を箱体ｄに納設す
る。該３個の回転輪ｃ，ｃ，ｃは、その輪孔に回転軸ｅ
を挿通させて交互に段違い状に配列され、中央に位置す
る回転輪の内面上部ｆは回転軸ｅに圧接され、それによ
って回転軸ｅにかかる押圧力は、両側に位置する回転輪
の内面下部ｇ，ｇで支持される。又回転輪を軸支する支
枠ｂの上下には、回転輪の中心点を通るように枢軸ｈ，
ｊが突設されており、各支枠の上の枢軸ｈには歯車が固
設される。そして両側の歯車は、中央の歯車に一定の関
係を以て噛合され、中央の歯車ｋ１をハンドルｍ操作に
よって所要角度回転させると、それに連動して両側の歯
車ｋ２，ｋ２が逆方向に回転する。これによって回転軸
に対する回転輪の角度を所要に設定すると、箱体の移動
速度が所要に設定される。又、所要圧縮状態でバネ収容
部ｎに収容されたコイルバネｏの付勢力によって中央の
回転輪を回転軸ｅに圧接させるものであった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら係る構成
を有する従来装置においては、次のような問題があっ
た。 回転軸に３個の回転輪が圧接状態となる３点支持の
構成であったため、ハンドル操作によって中央の歯車を
回転操作して回転輪の角度を調節する際、回転軸ｅと全
ての回転輪ｃ，ｃ，ｃとの間に摩擦力が発生してハンド
ルの回転が重くなる問題があった。又、回転軸ｅと全て
の回転輪ｃ，ｃ，ｃとの間に発生する摩擦によって移動
方向の反転動作が円滑に行われ難い問題があった。

【０００５】 回転軸に対する回転輪の圧接状態は、
装置の製作時において組み込まれたコイルバネｏの付勢
力によって一定に定まるため、装置の汎用性の見地から
すれば圧接力を大きめに設定せざるを得なかった。しか
し圧接力を大きめに設定した場合には、移動体を移動さ
せるに要する力が小さくて済む場合においては圧接力が
必要以上に大となり、回転軸周面や内輪面の摩耗を速め
ることになった。摩耗が進むと、箱体の移動動作や回転
輪の反転動作が円滑に行われなくなる恐れがあるため、
回転軸や回転輪を早めに交換しなければならず、不経済
であった。

【０００６】 回転軸の周面に回転輪の内輪面を圧接
させるものとし、且つ、箱体の移動速度調節のために回
転輪を枢軸回りに回転可能としていた。それ故、回転輪
を枢軸回りに回転させる際に内輪面の縁部分が回転軸に
擦れないようにするため、内輪面に弧状の膨出部ａを形
成した特別な回転輪を必要とし、製作コストの上昇を招
く問題があった。

【０００７】 夫々の支枠に固設された歯車を一定の
関係の下に正しく位置決めして噛合させる必要があっ
た。そのため位置関係に注意をして装置を組み立てる必
要があり、組立作業能率が悪い問題があった。

【０００８】 回転軸に対する回転輪の角度調節を歯
車機構を用いて行うため、装置の構造が複雑となり、コ
スト上昇を招く問題があった。本考案は以上述べた〜
の問題点を一挙に解決しうる往復運動装置の提供を目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本考案は以下の如き手段を採用する。即ち本考案に
係る往復運動装置１の一は、強制回転せしめられる回転
軸２の軸線方向に移動体６を往復運動させる往復運動装
置であって，該移動体６は、回転軸２と平行する案内部
材１２と係合して（回転軸と直交する面内における移動
体の回転が阻止されて）摺動自在とし，又移動体６に
は、回転軸の周面３０に外周面２９が圧接せしめられる
一個の駆動ローラ５を設けるとともに、回転軸２に対す
る該駆動ローラ５の圧接状態を可変とし，又回転軸２の
軸線に対する駆動ローラ５の転がり方向を可変とすると
ともに、反転装置７によってその転がり方向を反転可能
としたことを特徴とするものである。

【００１０】又本考案に係る往復運動装置１の他は、強
制回転せしめられる回転軸２の軸線方向に移動体６を往
復運動させる往復運動装置であって，該移動体６は、回
転軸２と平行する案内部材１２と係合して（回転軸と直
交する面内における移動体の回転が阻止されて）摺動自
在とするとともに、案内レール１０を、回転軸２と平行
して固定状態に設け，又移動体６には、回転軸の周面３
０に外周面２９が圧接せしめられる一個の駆動ローラ５
と、前記案内レール１０をその長さ方向に走行する走行
ローラ６５とを、回転軸２と案内レール１０とを両側か
ら挾持するように対向状態に設け、且つ駆動ローラ５と
走行ローラ６５とによる挾持圧を可変とし，又回転軸２
の軸線に対する駆動ローラ５の転がり方向を可変とする
とともに、反転装置７によってその転がり方向を反転可
能としたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】然して、駆動ローラの回転軸に対する圧接状態
を所要に設定し且つ回転軸２の軸線に対する駆動ローラ
５の転がり方向を所要に設定して後、回転軸２を一方向
に回転させると、駆動ローラ５の回転に伴って、回転軸
２の軸線方向への推進力が生じ、移動体６の移動運動は
この推進力を原動力として行われることになる。そし
て、駆動ローラの転がり方向が反転装置によって反転せ
しめられることにより、移動体は往復運動を継続する。
なおこの往復運動は、移動体６が案内部材１２と係合し
つつ安定的に行われる。

【００１２】

【実施例】以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１〜８において本考案に係る往復運動装置１は、
強制回転せしめられる回転軸２を支持枠３に軸支すると
ともに該回転軸２の周面に駆動ローラ５の外周面を圧接
させ、該駆動ローラ５の回転に伴って生ずる推進力を原
動力として移動体６を移動させるものであり、反転装置
７によって移動方向が適宜反転されて移動体６の往復運
動が継続されるものである。以下これを具体的に説明す
る。

【００１３】回転軸２は、支持枠３両側の支持板９，９
の中央部位に軸支されて、図示しないモータによって強
制回転せしめられる。又該回転軸２の稍下方に位置させ
て且つ回転軸と平行して、案内レール１０を両支持板
９，９間に固定状態に架設してなる。そして回転軸２の
側方に位置させて、回転軸と平行する案内部材（本実施
例においては丸棒状の案内杆１２ａ）１２を、両支持板
９，９間に固定状態に架設してなる。又両支持板９，９
の上端部間にはストッパ取付杆１３，１３を平行して固
定状態に架設するとともに、該ストッパ取付杆に矩形板
状の左右のストッパ片１４，１５を位置変更可能に固定
してなる。

【００１４】前記移動体６は、主に図２〜３に示す如
く、例えば矩形板状をなす基板１６の前側寄りの中央部
位に設けられた軸受１７に前記案内杆１２ａを摺動可能
に支持させてなる。又該基板１６の後側寄り部位には、
回転軸２及び案内レール１０を遊挿させるための挿通孔
１９が設けられている。又該基板１６の上縁寄り部位に
は、調節板２０を先端に具える調節ネジ軸２１が、基板
内方に突出するようにねじ込まれている。そして、該調
節ネジ軸の基板外方側に固設された摘み２２を回転操作
することによって、調節板２０の左右方向の位置を微調
節可能とされている。又基板１６の上縁部位には、前の
ストッパボルト２３と後のストッパボルト２５が内方に
突出する如く植設されている。又基板１６の前縁上側部
位において内方に突設された張出片２６の先端には、基
板と平行して後方に延びる腕片２７が固定されている。

【００１５】該腕片２７には前記駆動ローラ５が装着さ
れる。該駆動ローラ５は、倒Ｕ字枠２８に回転自在に支
持され、その外周面２９において回転軸２の周面３０に
圧接せしめられる。該倒Ｕ字枠２８の頂部に立設された
枢軸３１は、腕片２７の中間部位に設けた挿通孔を挿通
して上方に突出せしめられ、駆動ローラ５は該枢軸３１
回りに回転可能とされている。

【００１６】又腕片２７の上方に突出する枢軸部３１ａ
には、主に図２、図５、図７に示す如く、第１の回動部
材３２と第２の回動部材３３と第３の回動部材３５を一
定の関係を以て枢着することにより構成したリンク装置
が設けられ、前記反転装置７が構成されている。

【００１７】該第１の回動部材３２は、前記枢軸部３１
ａを挿通させうる挿通孔３６が中間部分に設けられ、そ
の後側部分には、該挿通孔３６に連なる割溝３７によっ
て形成された対向する割片３９，３９を具える。そし
て、該挿通孔３６に枢軸部３１ａが挿通されて両割片が
第１の調節ボルト４０で締め付けられることにより、該
回動部材３２は枢軸３１に固定されている。又該回動部
材３２の前側部分には第２の調節ボルト４１がねじ込ま
れ、そのボルト先端４２は前記調節板２０の内面４３に
当接可能となされている。又該回動部材３２の前端には
連結片４５が突設されている。

【００１８】前記第２の回動部材３３は、バネ挿通軸４
６の基端にリング部４７が設けられ、該リング部４７を
挿通して連結片４５にねじ込まれる回動軸４９を介し、
該連結片４５に枢着されている。又バネ挿通軸４６は摺
動部材５０の挿通孔５１に挿通されるとともに、リング
部４７と摺動部材５０間にはコイルバネ５３が稍圧縮状
態で介装され、該摺動部材５０は、コイルバネ５３の圧
縮に伴う付勢作用に抗してリング部４７に向け前進可能
とされている。

【００１９】第３の回動部材３５は、摺動部材５０がバ
ネ挿通軸４６の先端側に存して（このときコイルバネ５
３は稍圧縮状態にある）第１の回動部材３２と第２の回
動部材３３がハの字状に屈曲した状態において、その前
端側が、摺動部材上方に突出した回動軸５５に回動可能
に枢着され、その後端側は、第１の回動部材上方に突出
する枢軸部３１ａに回動自在に枢着されている。又該回
動部材３５の中間部位には、前記ストッパ取付杆１３，
１３間に存する状態で、回転体（例えばボールベアリン
グ）５６が垂直軸線回りに回転自在に取付けられてい
る。該回転体５６は、移動体６の往復運動の際に、前記
左右のストッパ片１４，１５の内面部５７，５８と衝合
する。そして該回動部材３５は、回転体５６の両側部位
において、前記前のストッパボルト２３及び後のストッ
パボルト２５の頭部に受け止められるようになされてい
る。

【００２０】該反転装置７の作用を図５〜６、図７〜８
によって説明すれば次のようである。即ち、第３の回動
部材３５が後のストッパボルト２５の頭部に受け止めら
れた図５に示す状態（このとき、第２の調節ボルト先端
４２が調節板２０と当接した状態にある）において回転
体５６が左のストッパ片１４に押圧されると、摺動部材
５０がコイルバネ５３を圧縮させつつ前進する。第２の
回動部材３３が、回動軸４９と枢軸３１と回動軸５５が
一直線に並んだ中立状態（図７において一点鎖線で示す
状態）をとった後、更に押圧されると、コイルバネ５３
の付勢作用によって、第１、第２の回動部材３２，３３
が右側のストッパ片１５に向けてハの字状に開脚した図
７に示す状態に急速に変化する。これによって、駆動ロ
ーラ５の転がり方向が図６に示す状態から図８に示す状
態に反転せしめられる。そして、第３の回動部材３５が
前のストッパボルト２３の頭部に受け止められ（このと
き、第１の調節ボルト先端５９が調節板２０と当接した
状態にある）、この反転状態が保持される。

【００２１】又主に図２、図４に示す如く、基板１６の
前縁下側部位において内方に突設された張出片６０先端
には、後方に向けて延びる回動片６１の後端が枢着さ
れ、該回動片６１は、垂直面内において回動可能とされ
ている。該回動片６１の中間部には、前記案内レール１
０の平坦な下面６２にその周面６３が圧接せしめられて
回転する走行ローラ６５が、前記駆動ローラ５と対向状
態に設けられ、又回動片６１の先端には、上下方向に貫
通孔６７を有する頭部６９が設けられている。そして、
前記腕片２７の後端側の下面に上端が固定されて垂下す
る垂下軸７０が、該頭部の貫通孔６７に遊挿せしめら
れ、垂下軸部下側部分に設けられた雄ネジ部７１にはナ
ット７２が螺合せしめられ、又頭部６９とナット７２と
の間には調節コイルバネ７３が介装されている。

【００２２】然して、回動片６１がその基端を中心に回
動でき且つ基板１６が案内杆１２ａ回りに回動しうるこ
とから、ナット７２の螺進による調節コイルバネ７３の
圧縮量に応じて、回転軸２に対する駆動ローラ５の圧接
力を調節しうることなる。

【００２３】係る構成を有する往復運動装置１を動作さ
せるに際しては、先ず、調節コイルバネ７３の圧縮量を
例えば線材７４（図１）の巻取り時の張力に適合するよ
うに設定して、回転軸２に対する駆動ローラ５の圧接力
を調節する。

【００２４】又駆動ローラ５の転がり方向を次のような
考えの下に設定して移動体の移動速度を所要のものとす
る。即ち、駆動ローラ５の転がり方向を、図６又は図８
に示す如く回転軸２の軸線に対して斜めに角度設定する
と、駆動ローラの回転に伴って生ずる推進力により、移
動体６は一定の速さで回転軸に沿って左方あるいは右方
に移動できる。然してこの一定の速度は、回転軸の軸線
に対する駆動ローラの転がり方向を変えることによって
所要に設定されるのである。

【００２５】その設定要領は、例えば第１、第２の回動
部材３２，３３が左側のストッパ片１４に向けてハの字
状に開脚した状態（図５）において、摘み２２を適宜回
転操作し、調節板２０で第２の調節ボルト先端４２を押
圧する。押圧するにつれコイルバネ５３が稍圧縮状態と
なって、第１の回動部材３２と一体化された枢軸３１が
その軸線回りに回転する。

【００２６】従って、この回転状態を摘みの回転操作に
よって調節することにより転がり方向を設定でき、移動
体の移動速度を所要のものに設定できることになる。こ
の設定状態は、コイルバネ５３の付勢作用によって維持
される。又反転時における移動速度は、前記位置設定さ
れた調節板２０に当接する第１の調節ボルト４０の突出
長さによって、例えば図７〜８に示すように設定され
る。そして、第１の調節ボルト４０と第２の調節ボルト
４１の突出長さを違えておけば、往動作と復動作の速度
を変えることができる。この反転状態も、コイルバネ５
３の付勢作用によって維持される。

【００２７】このような準備の後、回転体２を一方向、
例えば図６、図８に示すように往復運動装置の右側から
見て左回りに回転させると、駆動ローラ５が図６に示す
状態に傾いていれば、駆動ローラ５の回転に伴って回転
軸２の軸線方向左方への推進力が生じ、移動体６は左方
Ｆ１に移動する（図６）。そして回転体５６が左側のス
トッパ片１４に押圧されると、摺動部材５０がコイルバ
ネ５３を圧縮させつつ前進し、中立状態（第２の回動部
材３３が図７において示す一点鎖線の位置をとった状
態）から更に押圧されると、コイルバネ５３の付勢作用
によって、第１、第２の回動部材３２，３３が右側のス
トッパ片１５に向けてハの字状に開脚する図７の状態に
急速に変化し、第３の回動部材３５が後のストッパボル
ト２５の頭部に受け止められて、図８に示す駆動ローラ
５の反転状態が保持される。

【００２８】その結果、今度は回転軸２の軸線方向右方
への推進力が生じ移動体６は右方向Ｆ２に向けて所要速
度で移動する（図８）。なおこの往復運動は、移動体６
が案内杆１２ａと係合しつつ、回転軸の軸線回りの移動
体の回転が阻止されて安定的に行われる。そして前記と
同様に、左のストッパ片１４との衝合によって再び移動
方向が反転し、これにより移動体の往復運動が継続され
る。

【００２９】なお本考案において、回転軸に対する駆動
ローラの圧接状態を可変とする構成は、駆動ローラを回
転軸に押し付けるバネ部材の圧縮状態を調節することに
よって行ってもよい。又案内部材は周知の回り止め手段
を用いて構成されうる。

【００３０】

【考案の効果】本考案は以下の如き優れた効果を奏す
る。 本考案に係る往復運動装置は、回転軸の軸線に対す
る駆動ローラの転がり方向が可変とされ、又反転装置に
よってその転がり方向が反転可能であるため、回転軸の
回転により、駆動ローラに回転軸の軸線方向への推進力
を生じさせることができる。従ってこの推進力を源動力
として、且つ反転装置の反転作用によって、移動体に安
定的な往復運動を継続させうる。そしてその往復運動の
速度は、回転軸の軸線に対する駆動ローラの転がり方向
を調節することによって容易に変更することができる。

【００３１】 回転軸に対する駆動ローラの圧接力を
調節可能とされているため、移動体に要求される移動力
の大きさに適合させて圧接力を調節できる。従って移動
体に要求される駆動ローラの推進力が小さくてよい場合
には、圧接力を小さくすることにより、回転軸や駆動ロ
ーラの摩耗又駆動ローラの回転部の損傷を極力減少させ
ることができ、従来装置に比し耐久性、経済性向上を期
しうる。又圧接力を小さく設定したときには、不慮の事
態によって往復運動中の移動体が障害物に接触した場
合、駆動ローラと回転軸間にスリップが生じて移動体が
停止することになり、往復運動装置は一種の安全機構を
具えるものとなる。

【００３２】 回転軸の周面に駆動ローラの外周面を
圧接させるため、駆動ローラと回転軸を点接触状態にな
し得る。しかも駆動ローラは一個であるため摩擦が小さ
い。このようなことから、３点接触になる従来装置に比
し駆動ローラの転がり方向の調節を楽に行うことができ
るとともに反転装置による反転も無理なく円滑に行われ
ることになる。

【００３３】 ３個の回転輪を用いる前記従来装置に
おいては、製作時において３個の案内輪の位置合わせを
慎重に行なわなければならない不都合があったのである
が、本考案は一個の駆動ローラを用いるものであるため
このような不都合がなく、組立作業能率を向上させう
る。又駆動ローラはその外周面において回転軸周面に圧
接されるものであるため、従来のように特注の回転輪を
駆動部材として用いる必要がない。加えて使用する駆動
ローラは一個であるため、駆動ローラの転がり方向の変
更のために従来のような歯車装置を用いる必要もない。
このようなことから本考案に係る装置は、従来装置に比
し構造の簡素化、コスト低減を期しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を説明する全体斜視図であ
る。

【図２】移動体の構成を反転装置の構成とともに説明す
る斜視図である。

【図３】移動体の構成を説明する斜視図である。

【図４】回転軸に対する駆動ローラの圧接状態の調節要
領を説明する説明図である。

【図５】反転装置の作用を、駆動ローラの転がり方向の
調節要領とともに説明する説明図である。

【図６】駆動ローラの調節状態を説明する説明図であ
る。

【図７】反転装置の作用を、駆動ローラの転がり方向の
調節要領とともに説明する説明図である。

【図８】駆動ローラの調節状態を説明する説明図であ
る。

【図９】従来の往復運動装置を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 往復運動装置 ２ 回転軸 ５ 駆動ローラ ６ 移動体 ７ 反転装置 １０ 案内レール １２ 案内部材 ２９ 駆動ローラの外周面 ３０ 回転軸の周面 ６５ 走行ローラ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 強制回転せしめられる回転軸２の軸線方
   向に移動体６を往復運動させる往復運動装置であって、 該移動体６は、回転軸２と平行する案内部材１２と係合
   して摺動自在とし、 又移動体６には、回転軸の周面３０に外周面２９が圧接
   せしめられる一個の駆動ローラ５を設けるとともに、回
   転軸２に対する該駆動ローラ５の圧接状態を可変とし、 又回転軸２の軸線に対する駆動ローラ５の転がり方向を
   可変とするとともに、反転装置７によってその転がり方
   向を反転可能としたことを特徴とする往復運動装置。
2. 【請求項２】 強制回転せしめられる回転軸２の軸線方
   向に移動体６を往復運動させる往復運動装置であって、 該移動体６は、回転軸２と平行する案内部材１２と係合
   して摺動自在とし、 又案内レール１０を、回転軸２と平行して固定状態に設
   け、 又移動体６には、回転軸の周面３０に外周面２９が圧接
   せしめられる一個の駆動ローラ５と、前記案内レール１
   ０をその長さ方向に走行する走行ローラ６５とを、回転
   軸２と案内レール１０とを両側から挾持するように対向
   状態に設け、且つ駆動ローラ５と走行ローラ６５とによ
   る挾持圧を可変とし、 又回転軸２の軸線に対する駆動ローラ５の転がり方向を
   可変とするとともに、反転装置７によってその転がり方
   向を反転可能としたことを特徴とする往復運動装置。