JPS59151657A - 調節駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明に、被駆動軸ケ厳密な角度で位置足めする友めの
調節駆動装置であって、＄速機能？有するスピンドル伝
動装置を備えており、該伝動装置の一刀の部分が軸方向
摺動不能に然し回動可能か°つ駆動可能に支承さｎてい
るのに対し、他力の部分が相対回動不能に然し縦方向摺
動可能に前記の一刀の部分に係合さｎており、この場合
スピンドル伝動装置の縦方向摺動可能な部分には、可撓
性の殆ど伸長しない引張部材の一端部が、予張カケかけ
らｎた状態で固定さｎており、引張部材の他端部がトル
タ固定式に被駆動軸と結合さｎている形式のものに関す
る。

このような形式で構成さｎ’ｒｃ調節駆動装置は。

多種多様な分野に応用することが可能である。例えば、
この種の装置に表示装置類の２次案内乃至再調整？行な
うために、又はロボットの分肢に運動を与えるために用
いらｎる。

アメリカ合衆国特許第３６１４８９８号明細書から公知
となっている冒頭に述べた形式の調節駆動装置に、端部
側で位置固定的にではおるが回動可能に支承さγした１
本のスピンドルと、このスピンドル上でスピンドルの回
転運動により軸方向移動可能なナツトとから成っており
、このナンドの軸方向端部には１例えば燐銅（青銅ンか
ら成るベルトがそｎ−ｔ’ｎ固定さｎている。互いに父
差しているベルトの他端部は、カムセグメントの周面に
調節用能に、ひいては予張可能に固定さｎており。

カムセグメント自体はスピンドル軸線に対して垂直に延
びる被駆動軸に固足さｎている。

この公知の調節駆動装置のカムセグメントが。

当該文献に示さｎているように１円形セグメントである
限シ、所定の出発位置で誠節さｎた予張力。

ひいてはナツトと被駆動軸との間の遊動不能性が。

スピンドルの回転運動に際して、つ１夛当該誌節駆動装
置の運転に際して維持さ′ｎない。何故ならば、その幾
何学的な条件が変動するからである。

このこと？考慮しておくためには、比較的小□さな旋回
角度な超えｆｃ被駆動軸の運動を再び不可能ならしめる
ような複雑なカム構造が必要とさｎる。

しかも１％にこの公知の調節駆動装置においては、ナツ
トに対するベルトの予張力によって、スピンドルとナツ
トとの間の遊びを補償することに許さｎない。このよう
に遊びが締め出さ几ていることこそ決定的な問題である
。伺とな几ば、運動伝達の精度に対しては遊びが重要な
影響を及はすからである。

そこで本発明の課題とするところは、冒頭に述べた形式
の調節駆動装置に改良？加えて、構成上及び運転上での
無駄を出来るだけ省いて、被、駆動軸ｆｔ精確な角度で
位置定めしつるようにし、しかもその場合、伝動手段に
過大な景件を課する必要がないようにすることにある。

更に本発明による調節駆動装置においてに、狭くアプロ
ーチしにくい筒所での据え付は及び使用ヲ０Ｊ能ならし
めるため、被駆動軸範囲における装置の容積を出来るだ
け小さくすることが望ましい。

この課題を解決するために本発明により提案さｆ′Ｌｆ
ｃ調節駆動装置においては、引張ｍ劇が縦刀回摺動装置
の軸線方向で延びていて、その他端部が力乃至摩擦固定
式にもしくは形状固定式に被駆動軸の周りに巻き掛は案
内さｎておυ、駆動部と被駆動部とを相互に予張するた
めの装置が設けられている。この予張装置によって、駆
動部と被駆動部との間の遊びは全く締め出さｎ、引張部
材がスピンドルに対して整合配置さ几ていることによっ
て、常に一様に保たｎる直線的（−久蝮一〕な運動伝達
特性が保証される。このような運動伝達特性は、単に、
完全な１回転に又にそｆｌ、以上にすら達するかなり大
きな角度範囲に互る被駆動軸の所定の角度位置における
始動ｗ　ｂｊ能ならしめるのみならず、この種の始制御
プロセスにおける一様な再現性をも高める。史にその上
、スピンドルと被駆動軸との間で単に縦力回摺動せしめ
らｆ′Ｌ、り引張部拐ヲ、比較的遠隔の狭い箇所０例え
はロボットの分肢などに瘤なく導くことが可能ならしめ
らｎる。

被ｙｉＡ町軸における（回転−）予張力は、神々異なる
形式で得ることが可能であジ、最も間車なケースでは、
副線箇所に光分均等な予張力をもたらすねじυばねを使
用丁ｎばこと足りる。

被駆動軸の位置に対する回転駆動装置の位置の関係（ひ
いては伝達の再現性）にとって符に不都合であるのは、
熱的な影響１例えは引張部材の伸びが、被駆動軸に対す
る回転駆動装置の配属状態馨変化させてし１つことであ
る。

ところで、予張装置が第１のスピンドル伝動装置に対し
て対向する等しい送り行程を有する第２のスピンドル伝
動装置として構成さｎており、同じような引張部材によ
って被駆動軸に係合せしめらｎていると有利である。こ
のような措置がとらｎているならば、伝動動軸において
始制御さｎる位置の確実な再現性にとって不都合な前述
の影響馨自動的に補償することが容易である。

ドイツ連邦共和国特許第１１３３９６１号明細書によｎ
ば、２つの対向運転さｎるピストン、シリンダ・ユニッ
トＹ用いてグリクブアーム乃至伝送アームの旋回運動を
実施することに、確かに公知でオフ、こｎらのピストン
、シリンダ、ユニットは、互いに平行に配置さｎておυ
、アームの旋回軸に巻きａｉけ案内さｆしたそｎぞｎ同
軸的に出ているベルトによって互いに結合さｎている。

然し乍ら、このような形式の装置は調節ｍ動装置として
は不適当である。例数ならは、草気力式の駆動装置は、
こｎが轟該公知文献に示さｎているような形式で液圧叉
侍さｎている場合ですら、所望の伝動精度を得ることも
出来なけｎば、始制御位置において必要とさ扛る確実な
再現性も得らｆ′Ｌないからである。哄にこの公知の装
置においてに、駆動部と被駆動部との間の形状接続が必
要とさｎているにも拘らず、このような形状接続におい
ては。

公知技術の場合、上述した公差及びスペースに関する難
点？免ｎることが出来ない。

本発明による装置においては１両スピンドル伝動装憧に
おけるそｎ目体は軸方向摺動不能にでにあるが回動＝Ｊ
能に支承さｔ’Ｌ［部分のも軸受が共にその軸線方向で
予張さｎる工うに、１つのはねを配設しておくことが−
ｊ能でおる。なおこのケースにおいてに１両スピンドル
の駆動部間での軸方向の公差を補償する必要がある。

このような補償作業乞必侠としない本発明の有利な実施
態様においてに、引張部材が″ａ駆動軸上で面切可能な
そｎぞｔ’Ｌ１枚の円板に反対方向で固定さｎてお夕、
こｎらの円板がはねにより互いに反対方向で且つ被駆動
軸に固可さｎ＊連行体に予張力？かけらｎた状態で支承
さｎている。こ扛ら丙子張装置の構成で共通しているの
に、σＭ節ＩＩＡ動装置の運転中に後−整？行なう必要
がないということである。

原則として薄い平形ベルトとして、特にスチールから形
成さｎたこの引張部材は、　？／ｌｌ駆動軸への巻き掛
けを常に等しく保つことが適宜な措置によって保証さ扛
ている場合には、駆動軸に１回もしくに複数回巻き相け
ることが出来る。ところで。

このように２つのスピンドル伝動装置が配置され又いる
場合にに、２本の別個のスチールベルト’＆設けてＣｆ
ｌ　Ｙ被駆動軸に固定することも可能であり、このケー
スにおいても１名ベルト’ａ？被駆動軸に部分的に１回
もしくに複数回巻き掛けることカー出来る。

回転駆動装置としては、デジタル制御可能な）くルスス
テップモークを用いると有利である。この場合４回転駆
動装置と単数又は核数のスピンドル伝動装置との間に、
矢張り減速作用乞刹する伝動装置が接続さｎているなら
ば、パルスステップに関する問題が申し分なく解決さ扛
る。２つのスピンドル伝動装置が用いらｎる場合には、
前記の減速伝動装置？平歯車伝動装置として構成するこ
とが可能であり、その場合回転駆動装置のビニオンが、
そｎ（″ｒＬスピンドル駆動装置の一刀における軸方向
摺動不能な部分に同じように固定さ−ｎた２つの平歯！
？動駆動る。この場合ビニオンが両平歯車間に位置せし
めらｎると１両伝動経路には矢張り同一の状況が生ぜし
めらｎるが、その除スピンドル伝動装置は対向的なねじ
を切らｆてい７エけｎばならない。

仄に、添付図面に示した実施例につき、不発明を説明す
る。

ｗＪ１図及び第２図には、不発明の第１英施例が示さｎ
ている。

回転部Ｔ＠装慮としてのモーフ１に、ビニオン２を介し
て２つの等しい平歯車３，４乞同−回転力向で駆動する
。こｎらの平歯車３，４に、同じ形式でＩｌ成さｆ′Ｌ
″′Ｃにいるが対向的な螺旋構造な有するスピンド）Ｌ
／伝動装置のスピンドル５，６に、端部側で固定さｆｌ
、′Ｃいる。スピンドル５　、６１１１．軸受９．１０
間で回動可能に然し軸方向摺動不能に支承さｎている。

スピンド／’　５　＋　、６にはナンド１１゜１２が螺
合さ几ており、ナンｚｔ、ｔ２ｉ軸方向でスリーブ１３
．１４に接続さｎ、スリーブ１３゜１４に、ナンド１１
．１２が軸受９，１０の近くに運する１でスピンドル５
，６上ケ回動せしめらｎた場合にも、スピンド／’　５
　＊　６の反対側自由端部上に係合している。

スピンドル５．６の目出端部上に係合しているスリーブ
１３．１４には、スチールベルト１５として形成さｎた
引張部材の両端部が固定さｎている。このスチールベル
）１５Ｈ，スピンド／Ｌ１５゜６の軸線方向でこｎから
離反するように延びてお９、被駆動軸１７に固定さｎた
円板１６に巻き掛け、案内さｎている。被駆動軸ＩＴは
軸受１＄、１９円に支承さｎていてディスク２０を担持
しており。

このディスク２０の正確な角度での回転調節が。

当該調節態動装置によって行なわｎる。

スチールベルト１５はきつく張りつめらｎｆｃ状態で円
板１６に当接し、調節運動を摩擦力によって伝達する。

この実施例において、１８０°を超えた被駆動軸１７の
調節が必要とさｎない場合には。

円板１６に対するスチールベルト１５の形状接続式の固
定を付加的に行なうことも出来る。

運転中には、モーフ１の回転運動がビニオン２を介して
同一回転方向で平歯車３，４に伝透さｎるので、スピン
ドル５，６も矢張り同−１回及び同一角速度で回転する
。然し乍らスピンドル５゜６は対向的な螺旋構造ヲ有し
ているので、ナンド１１．１２にこの場合対向的に摺動
せしめらｆＬ。

円板１６に巻き掛は案内さｎたスチールベルト１５は、
スピンドル伝動装置７，８の縦方向摺動可能な部分、即
ちスリーブ１３　、１４Ｙ伴なったナンｉ１１．１２に
よ！ｌｌｌｌ爆竹る。

きつ〈張設さｎｆＣスチールベルト１５がねじｎ不能で
あることに基づい工、スピンドル５，６が駆動さｎる際
にナツト１１　、１２がスリーブ１３゜１４と共にねじ
られることに回避さｎる。このねじｎ不能性が不光分で
ある場合には、ナンド１１゜１２及び／又にスリーブ１
３．１４のための所謂ねじｎ防止措置な講することが可
能である。

第３図、第４図と第５図、第６図との実施例でに、どの
ようにしてスチールベルトの予張力力を生ぜしめらｎ、
”１ｆＣ例えば熱による膨張乃至収縮に基づくベルト長
さの変動に際してこの予張力力ｔどのように維持さｎう
るかが示さｎている。

第４図から明らかなように、第３図及び第４図の実施例
においてに、スピンドル５，６のアキシャル軸受９．１
０が１枚のプレート２１円に自ヒ激されており、このプ
レート２１に押し＆まね２２ケ介して別のプレート２声
に支承さｎている。図において示さｎているように、こ
のフ“レート２３は例えはケーシング内に位置固定的に
保持さｎている。プレート２１内で固定さｎｆｃガイド
ピン２４ａ、プレート２３内にスライド係合し、ねじｎ
防止装置として用いらｎると共に、平行な摺動運動Ｙ＠
証している。更にプレート２３には芽孔部２６が設ｆｆ
らｎており、スピンドル５，６か遊びｔもつてこの穿孔
部２６円に貫通案内さｎている。

従ってスチールベルト１５？予張するためには。

両スピンドル伝動装置７，８乞ばね２２の圧力のもとで
軸力向に僅かに動かせばよい。この場合の駆ｗＪ装置は
、モータ１がビニオン２及び平歯爪３゜４と共に運動な
生せしめるようにしておくか、或いにスピンドル５，６
の駆動ピン２５がトルク伝遜不能にではあるが軸力回抱
動可能に平歯車３゜４円に保持さ几るよう妊しておくこ
とが出来る。

第５図及び第６図の実施例においてに、スチールベルト
１５の長さ寸法補償が別の様式で逼成さｎろようになっ
ている。この場合に２本の部分べ＃Ｆ１５ａ、１５ｂ＃
’設けられており、こｎ７らのベル１は互いに反対方向
で少なくとも部分的にそｆ’Ｌ−ｔ’Ａ１枚の固有の円
板２７．２８に巻き掛けられてこｎ、に固定さｎており
１円板目体は被駆動軸１７に自由回動可能に配置されて
いる。部分円状の切り欠き３３円には１両円根２７．２
８間で抜駆動軸１７に固定さｔ″した運行体２９か、矢
張り円弧状の横断面ヲ有する区分３０を介して係合する
。

この連行体区分３０とスチールベルト１５ａに所属する
円板２７（より正確に言えば円板２７に設けらｎた切り
久き３３における１奔接の側縁部）との間には、１本の
押しはね３２が配置さｎており。

運行体区分３０における他力の側にば、他力のスチール
ベルト１５ｂＫＦｇ′ｒ属する円＆２８の切り欠き３３
内に挿入さ′ｎたはね３１が作用する。

上述した後の２つの実施例においては、スチールベルト
１５乃至スｆ　　”ヘルド１５　ａ　＋　１５　ｂの長
さを変えることが、はね２２乃至３１．３２における予
張力を変化させることになるが、この場合調節値伝達の
精度に影響が及ぽさｎることはない。

スピンドル伝動装置７，８は、特に球体転勤スピンドル
として構成さｎており、この装置内ではナツト１１．１
２がスピンドル５，６に対して相対的に滑動することに
なく、そのため摩滅が生ずることもない。従って、当該
調節ｍ勤装置の耐閉強度に極めて高く、調節値Ｙ伝達す
る精度に極めて長期間に亙って維持されろ。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第５図は１本発明による調節駆動装
置を部分的に破断して示した平面図、第２図、第４図及
び第６図は、牌雇駆動装置の側面図（但し第２図はその
中心断面の）である。 １・・・モータ、２・・・ビニオン、３，４・・・乎ｍ
市。 ５．６・・・スピンドル、Ｔ、８・・・スピンドル伝動
装置、９．１Ｇ、１８．１９・・・軸受、１１．１２・
・・ナンド、１３．１４・・・スリー７−　　’　５　
ｒ　１５　ａ　Ｈｔ　ｓ　ｂ−°°スチールベルト、１
６．２７．２８・・・円板、１７・・・被駆動軸、２０
・・・ティスフ、２１．２３・・・プレート、２２．３
２・・・押しばね、２４・・・ガイドピン、２５・・・
駆動ピン、２６・・・芽孔部、２９・・・連行体、３０
・・・連行体区分、３１・・・はね、３３・・・切り欠
き口 特許出願人　　　　ジーガーランドーグレムゼンーエ１
１テ・１−　、。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被駆動軸を厳密な角度で位置定めするための調節
   駆動装置であって、減速機能を有するスピンドル伝動装
   置？備えており、該伝動装置の一刀の部分が軸方向摺動
   不能に然し回動可能かつ駆動可能に叉承さｎているのに
   対し、他方の部分が相対回動不能に然し縦方向摺動可能
   に前記の一刀の部分に係合さｎており、この場合スピン
   ドル伝動装置の縦方向摺動可能な部分には、可撓性の殆
   ど伸長しない引張部材の一端部が、予張力をかけらｎた
   状態で固定さｎてお９．引張部林の他端部がトルク固定
   式に被駆動軸と結合さｎている形式のものにおいて、引
   張Ｓ羽（１５）が縦方向摺動装置の軸線方向で延びてい
   て、その他端部が力乃至摩擦固定式にもしくに形状固定
   式に被駆動軸（１１）の周りに巻き掛は案内さｎてお夛
   、ｍｗＪ部と被駆動部とを相互に予張するための装置が
   設けられていることな特徴とする調節駆動装置。 （２）予張装置が、第１のスピンドル伝動装置（８゜７
   ）に対して対向する等しい送９行程馨■する第２のスピ
   ンドル伝動装置（７，８）として構成さｎており、同じ
   よっな引張部材（１５ンによって被駆動軸（１７〕に係
   合せしめらｎていることな特徴とする前記特許請求の範
   囲第１項記載の虚部駆動装置。 （３）引張部材（１５）のそｎ（Ｊｎ−力の端部が６両
   スピンドル伝動装置Ｃ７，８）の−刀における縦方向摺
   動可能な部分に固定さＡ”Ｃいることを特徴とする特許 置。 １４１両スピンドル伝動装［（７，’８）における七ｎ
   目体に軸方向摺動不能に然し回動可能に叉承さｆ′Ｌｆ
   Ｃ都分（５，６）の各軸受（９，１０７な共にその軸線
   方向で予張するように．＆ｉね刀（レマね２２）が配設
   さ扛ていることを特徴とする前言己特許鯖軍の範囲第２
   項又は第３項に記載の調節駆動装置。 （５１両部分（５．６）が一枚のフ゜レート（２１〕円
   に叉承さｎており．このプレート（２１ノカ｛をまねＣ
   ２２）ン介して定置のプレート（２３）に支承さｆして
   いることな特徴とする前記特許請求の範囲第４項記載の
   調節駆動装置。 （６）引張部材（’１５　ａ’、　１’５　ｂ　）が、
   被駆動軸（１７）上で回動可能なそｎぞ袢１枚の円板（
   ２７，２８）に反対力向で固定さｎており、こｎらの円
   板（２７゜−８）が、はね（３１，３２）　　に、工゛
   シ互いに反対方向で、被駆動軸（１７）に固定さｎた遅
   行体（２９）に予張力乞かけら几た状態で支承さｎてい
   ること乞特徴とする前記特許請求の範囲第２項記載の調
   節駆動装置。 （７）円−状の運行体区分（３０）が１円板＜２７．２
   ８）に穿設さｊした対応する切り久き（３３）内に係合
   するようになっており、この場合切り欠き（３３）内′
   にも引張りはね（３１，３２）が配置されていることな
   特徴とする前記特許請求の範囲第６項記載のａ線駆動装
   置。