JPH09503278A - 摩擦駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 伝動手段のための摩擦駆動装置であって、２個の転向要素(2，3)によって大きな巻掛け角で伝動手段(4)を案内するために駆動摩擦ローラ(1)及び案内機構(2，3)を有し、要求された荷重に依存して滑りの少ない運転を行うことを目的に、摩擦ローラの周りで伝動手段を大きな巻掛け角で案内する転向要素が伝動手段の動作車間部分にその都度現れる引張荷重を受けて摩擦ローラに対して相対運動を実行し、この運動が伝動手段と摩擦ローラとの間の当接面を広くし又特に当接圧力を強めることによって、伝動手段(4)と摩擦ローラ(1)との間の摩擦噛合いの高まりを得るようになった摩擦駆動装置。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称：摩擦駆動装置 本発明は、索状又は帯状伝動手段のための摩擦駆動装置であって、２個の転向 要素によって巻掛け周面帯域の周りで大きな−特に180°を超える−巻掛け角で 伝動手段を案内するために−好ましくは電動式の−駆動摩擦ローラ及び案内機構 を有し、伝動手段を案内する前記転向要素の案内面が、伝動手段の進出する車間 部分の方向に見て摩擦ローラの巻掛け周面に背向させて配置されており、逆転機 構が伝動手段の駆動摩擦ローラに背向する端範囲を転向させるようになったもの に関するものである。 摩擦駆動、即ち形状噛合いとは異なり摩擦を介して動力を伝達することは、基 本的に知られている関心事である。更に、駆動摩擦ローラと被動伝動手段との間 の巻掛け角が大きいことは動力の伝達をできるだけ滑りなしに行ううえで好まし いことも公知である。 この点から出発して、本発明の課題は、できるだけ滑りなしに作動し、特に、 例えばガレージのシャッタを閉運動と開運動との間で操作するのに必要となるよ うな往復運動を車間部分を介して伝達することのできる被動伝動手段を有する駆 動装置を提供することである。伝動手段の前記車間部分は結合部材に結合してお くことができ、この連結部材は移動させるべきシャッタに、例えば継手を介して 、それ自身が結合されている。シャッタは単一部分又は多部分で構成し、特に頭 部を介して移動可能に、又は水平面上を閉運動と開運動との間で連行可能に、形 成しておくことができる。 摩擦噛合式索駆動装置は基本的に公知であり、前記利用分野に関しても公知で はある。その際、駆動ローラの運動量をできるだけ損失なしに伝動手段の運動量 へと転化することが常に問題となる。 ドイツ特許公報第325667号（先行技術の図２）により、駆動されるべき伝動手 段の進出する車間部分の方向で合成駆動力を考慮して摩擦ローラとは逆向きの転 向要素を設けることによって、駆動摩擦ローラの巻掛け角を大きくすることが既 に公知である。更に、駆動集成装置及び転向機構に関して伝動手段を一定の引張 応力のもとに置く措置を講じることが公知である−ドイツ特許公報第344 096 号。こうして、当該種類の伝動手段を介して少ない滑りで運動を伝達するために 、伝動手段と駆動側又は被動側転動要素との間に所要の法線方向力が確保される 。 課題を解決するために、本発明によれば、少なくとも１個の転向要素が伝動手 段の一方の車間部分の引張応力を受けて摩擦ローラの方に移動可能に案内されて いる。 従って、摩擦ローラの巻掛け角が大きくなるような転向要素の配置だけでなく 、付加的に伝動手段の一方の車間部分の引張応力も、摩擦ローラに対する伝動手 段の巻掛け角を大きくし及び／又は押圧力を強めるのに利用される。 この考えでは、並進空間にわたって伝動手段を案内することが前提とされる。 即ち、摩擦ローラを介して伝動手段に加えられる駆動力は並進的に遠く離れた場 所に転送される。例えばシャッタを往復運動させるためにこの力は並進区間に沿 って伝達される。別の考えでは、例えば、伝動手段の駆動ローラに背向する端範 囲をやはり摩擦ローラに接続することによって、伝動手段に伝達される力がやは り回転力に変換される。この摩擦ローラはこの場合、例えば、特に索結合を介し て及び／又は重量補償機構を併設してシャッタが接続されている軸へと駆動モー タ集成装置から駆動力を伝達するための動力取出部と見做すことができる。 索又は帯として構成される伝動手段は、好ましくは、摩擦ローラの巻掛け面に 対する法線方向力ができるだけ強くなるように、引張応力を受けている。かかる 初期応力は、基本的に、伝動手段の案内に関与する部品を適宜に付勢して支承す ることによって達成することができる。このことは、特に摩擦ローラ自体に適応 され、及び／又は伝動手段の長手方向で摩擦ローラに対向させて配置される転向 ローラにも適応される。しかし、転向要素を適宜にばねで付勢して配置し又は支 承することも可能である。別の可能性は、ローラと転向要素を事実上剛性に配置 し、伝動手段の引張応力をその固有弾性によって適宜な配置のもとで確保するこ とである。 更に特に好ましい実施態様では、車間部分に対する引張荷重を受けて付属の転 向要素が駆動摩擦ローラの周面又は外壁の方に運動を実行し、その限りで伝動手 段が転向要素と摩擦ローラとの間で圧縮荷重に曝されるように、転向要素が駆動 摩擦ローラに対して移動可能となることが確保される。これにより、伝動手段と 摩擦ローラとの間の巻掛け度が確保され、付加的に、摩擦力を伝達するための法 線方向分力を強める意味で押圧力が用意される。伝動手段の荷重を受けて起きる この”押圧分力”は、さまざまな措置によって、例えばほぼ転向要素から進出す る伝動手段の車間部分の方向で駆動ローラがその回転軸に対してほぼ垂直に移動 可能であることによって、又は、特に摩擦ローラの回転軸と軸平行に延びる揺動 軸の周りで両方の転向要素が支承されるように、伝動手段に作用する力を受けて 前記の意味で駆動ローラの回転軸の方を向いて当該転向要素が運動することによ って、確保することができる。 伝動手段を開放端式に構成することは基本的に可能であろう。しかし好ましく は無端構成体が設けられている。 転向要素は摩擦ローラと同様に回転体、つまりローラ、として構成しておくこ とができる。しかしこれは、転向要素の適宜に形成された案内面で滑動案内も可 能であるので、必要でない。これに関連して、駆動ローラから伝動手段に伝達す べき力をできるだけ高い摩擦係数で行う一方、伝動手段と転向要素との間で現れ る摩擦係数をできるだけ小さく抑えることによって、摩擦ローラ及び転向要素の 表面構造化を適切に構成することができる。かかる構成は、例えば、摩擦ローラ をゴム状の表面構造とし且つ転向要素の案内面をできるだけ堅い平滑面に構成し て達成することができる。 図に示された摩擦駆動装置はばね押転向ローラと被動中間ローラとを備えてお り、図面から認めることができるように駆動ローラの周りで大きな巻掛け角が達 成されるように、平滑表面を有するローラ又は固定棒の形の２個の転向要素が中 間ローラに付属して設けられている。無端ベルトループの並進的に駆動ローラに 背向する末端に設けられる”転向ローラ”も固定体として構成しておくことがで きる。伝動手段と駆動ローラの外面との間で摩擦力を伝達するのに必要な法線方 向分力は索状又は帯状伝動手段自体の弾性応力から導き出すことができる。しか し、駆動ローラ、転向ローラ及び／又は転向要素の範囲で適宜にばねで付勢して 摺動可能に支承することによって適宜な力を伝動手段に加えることもできる。 好ましい実施態様では、両方の転向要素を相互に結合し、ほぼ伝動手段の車間 部分長手方向で摺動可能に形成することができる。一方の車間部分に荷重が現れ ると、伝動手段は隣接する転向体を動かそうと努めて、転向体が駆動ローラの周 面を或る区間を超えて転動して、法線方向分力によって駆動ローラに、又はその 間にある伝動手段に、作用するようにさせる。これにより、伝動手段の接圧が強 まる。他方の転向体は、一緒に支承される場合適宜に連行され、こうして、駆動 ローラの駆動外面の周りでの巻掛け角が全体として維持されるようにする。 転向体を前述の如くに支承する代わりに、駆動ローラの軸を伝動手段の車間部 分長手方向で適宜に浮動支承することもできる。なぜならば、この場合伝動手段 中に現れる引張応力が被動ローラを転向体の方に押圧し、それもしかも前記と同 様の効果を有して押圧するからである。 小型高速駆動モータは、駆動装置として、ウォーム駆動装置を介して、摩擦車 と同軸に配置されるウォームリングギヤに直接に作用することができる。しかし 駆動回転運動を加えることは基本的に自由裁量に任せられている。 既に述べたように、特に長手方向に直線状に延びる車間部分の範囲での伝動手 段の運動は、例えばシャッタが接続されている往復台の往復運動用に利用するこ とができる。しかし、一方の軸から他方の軸へと回転運動を伝達することも考え られる。その１例として、例えば、シャッタに作用する索を担持して軸に配置さ れる索胴を介して、シャッタが接続されている軸へと駆動モータから運動を伝達 することが挙げられる。駆動装置又は駆動モータに対する反発トルクを小さく抑 えるために、モータの出力軸又はこの場合摩擦ローラの回転軸とシャッタ運動用 の軸との間の間隔を大きく保つのが望ましい。それ故に、駆動力用に適宜な伝達 区間が設けられる。これは、前記考えのもとで望ましくは無端式に形成される伝 動手段を介して実現される。その際、駆動ローラの方から見て遠く離して設けら れて回転駆動される被動部品はそれ相応に広く離間しており、且つ、伝動手段を 介して摩擦力が伝達される点に鑑み、駆動ローラの範囲におけると同様に形成さ れている。即ち、前記軸に結合された被動摩擦ローラの範囲にも、意図する大き な巻掛け角と摩擦によって被動力を伝達するのに必要な法線方向力とを確保する ２個の転向体が設けられている。 被動部及び／又は駆動部の前記構成の枠内で、各転向軸を横切る単純な移動運 動によって、伝動手段中に応力が生じようともそれを無効とし、さしたる力を伝 達することもなく伝動手段が駆動ローラ及び／又は被動ローラで滑り運動するよ うに複数又は単数の転向体を、又は当然に駆動ローラ又は被動ローラも、移動可 能に支承することによって、”継手”は簡単且つ巧みに実現することができる。 駆動ローラと転向体との間で荷重に依存して相対運動が起きる場合、伝動手段 を案内するために”球形”を、但し駆動ローラに背向する案内体の周面範囲に、 設けておくことができる。なぜならば、案内体と駆動ローラとの間の押圧効果は できるだけ広い面で生成しておくべきであるからである。伝動手段を案内する別 の可能性は、駆動ローラ及び／又は転向体又は転向ローラ又は被動ローラの範囲 で伝動手段から横に突出して延びた円板等を設けることである。 引張応力を受けて各転向要素が摩擦ローラの周面に対する伝動手段の面の当接 及び／又は加圧を強め、動力伝達トルクの増加に伴って法線方向力と摩擦係数と の積が増加することが、特に重要である。この目的のために、前記パラメータの 意味で摩擦ローラへの当接が摩擦噛合式に向上するように、転向要素の少なくと も１個は伝動手段の駆動・引張荷重を受けて移動可能である。 添付図面に見られる実施例に基づいて以下本発明を詳しく説明する。好ましい 実施態様は、−特にこれらの図面を参考に−作成された従属請求の範囲から明ら かとなる。 図１は摩擦駆動装置の略示平面図である。 図２は好ましい実施態様の摩擦ローラを示す。 図３ａ、ｂ、ｃは図１の駆動装置が荷重を受けた場合の機能図である。 図４は転向要素用支持体の基本図である。 図５は導出可能な信号を説明するための図３の実施例を示す。 図６は好ましい実施態様の摩擦ローラを示す。 図７と図８はシャッタ駆動装置に適用した場合の実際的実施態様による駆動装 置の略示側面図と略示平面図である。 図１において駆動ローラ１は詳しくは図示しない仕方で電動式に駆動される。 図示実施例において滑動体として構成された転向要素２、３は、−この場合基本 的に幅広ベルト状帯として前提される−伝動手段４を結果的に受容する担持面を 摩擦ローラ１の合成受容面に背向させて配置されており、図面に示すように転向 要素及び摩擦ローラに巻掛けられる伝動手段４の巻掛け角は180°をはるかに超 える。こうして、摩擦ローラ１から伝動手段４へと殆ど滑りのない周面伝達力が 保証される。見てわかるように、摩擦ローラの巻掛け周面10は転向要素２、３の 案内面８、９によってそれ相応に大きくなっている。 伝動手段４の進出する車間部分11、12は、例えば図７と図８に図示した並進駆 動装置を操作し得るようにするために、図１に示すようにローラ状転向ローラ20 、21によって転向させることができる。 図２は、図１のII−II線に沿った断面図で摩擦ローラ１の好ましい実施態様を 示しており、それもしかも、図６に関連しては摩擦ローラの周面が特に摩擦抵抗 性のある皮膜によって形成されているように、又この場合主に利用されるベルト 状又は帯状伝動手段及びその構造に関連付けて、示している。摩擦ローラ１のか かる周面皮膜19はそれ自身、図６からわかるように例えば多角形に構成された周 面を介して、摩擦ローラ１の本体とできるだけ噛合式に結合されている。 図３は、種類の異なる伝動手段４の両方の車間部分11、12の張力に関して明ら かとなる支持体13に対する幾つかの作用の点で、転向要素２、３に基づく伝動手 段４と摩擦ローラ１との間の密着状況又は加圧状況を示しており、これらの転向 要素は、位置変化によって伝動手段４の張力に反応する支持体13に取付けられて いる。 伝動手段の一方の車間部分11又は12の張力は、転向要素２、３又は少なくとも 一方の転向要素を摩擦ローラ１に対して位置変化させ、それもしかも半径方向の 間隔を狭める方向に位置変化させるのに利用することができる。そのことから、 転向要素と摩擦ローラとの間でほぼ車間部分方向に設けられる移動可能性が基本 的に役に立つ。一方の運動方向でも他方の運動方向でも伝動手段を摩擦ローラに よって動力伝達式に操作する点に鑑み、基本的にそれぞれそれ自身移動可能に支 承しておくことのできる転向要素を共通の支持体に配置するのが望ましい。支持 体がほぼ直線状に移動する可能性は摩擦ローラの軸に対してほぼ垂直に設けてお くことができる。しかし好ましい実施態様では支持体が摩擦ローラ１の軸に対し て揺動可能である。これは摩擦ローラの回転軸に対して軸平行又は同軸に具体的 に支承することによって行うことができる。しかし”浮動”支承も設けておくこ とができる。伝動手段４が摩擦ローラ１と転向要素２とに巻掛けられて緊張し、 摩擦ローラ１に背向する逆転機構17によって、摩擦ローラ１と転向要素２、３と からなる駆動配置に適宜な力を加え、これらの力が転向要素２、３と摩擦ローラ との間の空間的な相対配置を引き起こすことによって、この浮動支承は得られる 。 転向要素はローラとして構成しておくことができよう。図示実施例では転向要 素が滑動体として構成されており、この滑動体はその限りで伝動手段４の送り運 動に関して固定されている。転向要素は支持体13上で固定支承されるか又は浮動 支承されており、且つ伝動手段４の車間部分11、12の方向で延長部14を有する。 図３が示すように延長部はその間に摩擦ローラを受容する。一方の車間部分11又 は12に加わる引張荷重は転向要素２、３を担持する支持体13をほぼ摩擦ローラ１ の回転軸の周りで揺動させて、伝動手段４と摩擦ローラ１の周面との間の巻掛け 角が維持されるようにし、付加的に、支持体13の揺動運動に基づいて伝動手段４ の引張荷重で緊張された車間部分11又は12の延長部14が摩擦ローラ１の周面に圧 力を加える範囲において、伝動手段４と摩擦ローラ１との間に一層強い法線方向 力が現れるようにする。この点については図示実施例ではっきりと参考にされる 。 見てわかるように、本発明によれば転向要素が摩擦ローラに対して移動可能で あることによって、伝動手段と摩擦ローラとの間で引張荷重に依存した押圧力を 、従って一般に一層強い付着摩擦力を、伝達することができる。 図４は、90°回した２つの図示で、支持体上に構成された転向機構を示してお り、この支持体は、専ら伝動手段の巻掛けによって転向要素と摩擦ローラとの間 の、張力に依存した位置で保持される。 図５は転向機構２、３の支持体13の張力に依存した揺動位置が外部からばねで 付勢して減衰しておくことができることを示しており、例えば、伝動手段によっ て往復運動可能な対象物、特にシャッタ、の運動範囲内の抵抗を通知するために 荷重に依存して表示して、脚ばね23を結合しておくことができる。 図７、図８の図示は、直線的に往復動する対象物、例えばシャッタ、を基に摩 擦駆動装置の実際的実施態様を示す。案内レール22のなかで往復台状連行子24 が伝動手段４に結合されており、この伝動手段は逆転機構としてのローラ17と転 向ローラ20、21とに巻掛けられて、全体に符号25とされた駆動集成装置へと案内 されており、この駆動集成装置は、図示しないウォーム駆動装置を介して摩擦ロ ーラ１に作用する駆動モータ26を有する。摩擦ローラ１は前述した仕方で支持体 13上の転向要素２、３に付属して設けられている。伝動手段４の車間部分11、12 は転向ローラ20、21を介して案内レールの平面に転向されている。伝動手段４用 のローラとして構成された逆転機構は、伝動手段４の車間部分に張力を加えるば ね７の調整可能な荷重を受けている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．索状又は帯状伝動手段(4)のための摩擦駆動装置であって、２個の転向要 素(2，3)によって巻掛け周面帯域の周りで大きな−特に180°を超える−巻掛け 角で伝動手段(4)を案内するために−好ましくは電動式の−駆動摩擦ローラ(1)及 び案内機構(2,3;13)を有し、伝動手段(4)を案内する前記転向要素の案内面(8,9) が、伝動手段(4)の進出する車間部分(11，12)の方向に見て摩擦ローラ(1)の巻掛 け周面(10)に背向させて配置されており、逆転機構が伝動手段(4)の駆動摩擦ロ ーラ(1)に背向する端範囲を転向させるように構成されたものにおいて、転向要 素(2，3)の少なくとも１個が、伝動手段(4)の一方の車間部分(11，12)の引張応 力を受けて、摩擦ローラ(1)の方に移動可能に案内されていることを特徴とする 、摩擦駆動装置。 ２．両方の転向要素(2，3)が、摩擦ローラ(1)に対して移動可能に案内された 共通の支持体(13)上に配置されていることを特徴とする、請求の範囲１に記載の 摩擦駆動装置。 ３．転向要素(2，3)又はその支持体(13)がほぼ伝動手段(4)の車間部分方向で 直線的に移動可能に案内されていることを特徴とする、請求の範囲１又は２に記 載の摩擦駆動装置。 ４．転向要素(2，3)又はその支持体(13)が、摩擦ローラ(1)の軸に対して平行 な軸を中心に揺動可能に案内されていることを特徴とする、請求の範囲１又は２ に記載の摩擦駆動装置。 ５．転向要素(2，3)用支持体(13)が、摩擦ローラ(1)の回転軸と同軸に延びる 軸を中心に揺動可能に案内されていることを特徴とする、請求の範囲４に記載の 摩擦駆動装置。 ６．転向要素(2，3)又はその支持体(13)が、位置を固定して支承されている摩 擦ローラ(1)を基準に、伝動手段(4)によって浮動案内されていることを特徴とす る、請求の範囲１〜５のいずれか１項に記載の摩擦駆動装置。 ７．転向要素が、摩擦ローラ(1)の回転軸と平行に延びる軸を中心に回転可能 なローラとして構成されていることを特徴とする、請求の範囲１〜６のいずれか １項に記載の摩擦駆動装置。 ８．転向要素(2，3)が、支持体(13)上に構成又は配置される固定式滑動体(2， 3)として構成されていることを特徴とする、請求の範囲１〜６のいずれか１項に 記載の摩擦駆動装置。 ９．転向要素(2，3)が支持体(13)上で揺動可能に支承されていることを特徴と する、請求の範囲１〜６のいずれか１項に記載の摩擦駆動装置。 10．転向要素(2，3)が、ほぼ円切片状の滑り面から伝動手段(4)の車間部分(11 ，12)の方向に見て滑り面からそれていく延長部(14)を有する滑動体であること を特徴とする、請求の範囲８又は９に記載の摩擦駆動装置。 11．延長部(14)が、摩擦ローラ(1)に対向して摩擦ローラの周面に適合した湾 曲面(15)を有することを特徴とする、請求の範囲８〜10のいずれか１項に記載の 摩擦駆動装置。 12．伝動手段(4)の進出する車間部分(11，12)に対向する面(16)がほぼ平らに 構成されていることを特徴とする、請求の範囲８〜11のいずれか１項に記載の摩 擦駆動装置。 13．伝動手段(4)が車間部分方向でばねで付勢されており、特に伝動手段の車 間部分方向で摩擦ローラ(1)、転向要素(2，3)及び／又は逆転機構(17)に作用す るばね(7)によって付勢されていることを特徴とする、請求の範囲１〜12のいず れか１項に記載の摩擦駆動装置。 14．伝動手段(4)を帯状（幅広ベルト状）に構成した場合、伝動手段を受容す る摩擦ローラ(1)、転向要素(2，3)及び／又は逆転機構(7)の周面又は滑り案内面 の少なくとも１つが、球形に構成されており、又は受容面の両側に、受容面から （半径方向に）突出する側壁を備えて構成されていることを特徴とする、請求の 範囲１〜13のいずれか１項に記載の摩擦駆動装置。 15．摩擦ローラの代わりに設けられる被動ローラが伝動装置出力部材となるよ うに、逆転機構が摩擦ローラ(1)−転向要素(2，3)−駆動装置構成体と実質的に 同一に構成されていることを特徴とする、請求の範囲１〜14のいずれか１項に記 載の摩擦駆動装置。 16．摩擦ローラ(1)が摩擦皮膜(19)を備えており、この摩擦皮膜が−好ましく は、多角形に構成される摩擦ローラの周面を介して−摩擦ローラに被着されて おり、且つ好ましくは綾目刻みを備えていることを特徴とする、請求の範囲１〜 15のいずれか１項に記載の摩擦駆動装置。 17．摩擦ローラ(1)又は付属の転向要素(2，3)から進出する伝動手段(4)の車間 部分(11，12)が反転ローラ(20，21)を介して案内レール(22)の方向に転向されて いることを特徴とする、請求の範囲１〜16のいずれか１項に記載の摩擦駆動装置 。