特許 5890200 駆動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5890200

(24)【登録日】2016年2月26日

(45)【発行日】2016年3月22日

(54)【発明の名称】駆動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 25/08 20060101AFI20160308BHJP

   F16D 25/12 20060101ALI20160308BHJP

【ＦＩ】

   F16D25/08 Z

   F16D25/12 D

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-38685(P2012-38685)

(22)【出願日】2012年2月24日

(65)【公開番号】特開2013-174290(P2013-174290A)

(43)【公開日】2013年9月5日

【審査請求日】2014年10月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102980

【氏名又は名称】リンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101188

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 義雄

(72)【発明者】

【氏名】塚本 勝秀

【審査官】 小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３２８３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８０５８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ２５／００−３９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸部材が挿通されたときに当該軸部材に対して相対回転可能に設けられた第１回転部材と、軸部材が挿通されたときに当該軸部材に対して相対回転不能に設けられた第２回転部材と、前記第１回転部材と第２回転部材との少なくとも一方を挿通された軸部材の軸線方向に移動させて当該第１回転部材と第２回転部材とを接離可能な付勢手段とを備え、前記第１回転部材と第２回転部材とを当接させて前記第１回転部材に付与された駆動力を前記軸部材に伝達可能な駆動力伝達装置において、
前記第１及び第２回転部材は、相互に当接する当接面をそれぞれ備え、当該当接面の何れか一方に、何れか他方の当接面を吸着可能な吸着手段が設けられているとともに、前記吸着手段の吸着圧力を検出可能な圧力検出手段が設けられ、この圧力検出手段の検出結果に基づいて前記付勢手段の付勢力を調整可能に設けられていることを特徴とする駆動力伝達装置。

【請求項2】

軸部材が挿通されたときに当該軸部材に対して相対回転可能に設けられた第１回転部材と、軸部材が挿通されたときに当該軸部材に対して相対回転不能に設けられた第２回転部材と、前記第１回転部材と第２回転部材との少なくとも一方を挿通された軸部材の軸線方向に移動させて当該第１回転部材と第２回転部材とを接離可能な付勢手段とを備え、前記第１回転部材と第２回転部材とを当接させて前記第１回転部材に付与された駆動力を前記軸部材に伝達可能な駆動力伝達装置において、
前記第１及び第２回転部材は、相互に当接する当接面をそれぞれ備え、当該当接面の少なくとも一方の圧力を検出する圧力検出手段が設けられ、当該圧力検出手段は、第１及び第２回転部材の当接面が相互に当接したときに、当該当接面に作用する面内圧力の分布を検出可能に設けられ、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記付勢手段の付勢力を調整可能に設けられていることを特徴とする駆動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動力伝達装置に係り、更に詳しくは、第１及び第２回転部材の各当接面を相互に当接することにより駆動力を伝達することができる駆動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、モータ等の駆動機器から駆動力をローラ等に伝達するため、駆動力伝達装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。かかる駆動力伝達装置としては、ローラ等に接続される軸部材と、この軸部材に支持される第１及び第２回転部材と、第２回転部材を第１回転部材に当接するように付勢可能な付勢手段とを備えたものがある。第１回転部材は、プーリやベルト、モータを介して軸部材に相対回転可能に設けられる。第２回転部材は、軸部材に連結されて当該軸部材と共に回転可能に設けられる。従って、付勢手段によって第２回転部材を付勢し、回転する第１回転部材に第２回転部材を当接すると、第１回転部材のトルクが第２回転部材に伝達されて軸部材が回転するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１８５０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示された駆動力伝達装置にあっては、軸部材に対する第１及び第２回転部材等における組み付け精度の低下や、それらの間でのがたつき、第１及び第２回転部材の当接面の摩耗により、当接面同士が部分的な接触となり、回転トルクや回転速度といった駆動の伝達ロスが発生したり、異音が発生したりするという不都合がある。

【0005】

［発明の目的］
本発明の目的は、伝達ロスを解消し、異音の発生を防止することが可能な駆動力伝達装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するため、本発明は、軸部材が挿通されたときに当該軸部材に対して相対回転可能に設けられた第１回転部材と、軸部材が挿通されたときに当該軸部材に対して相対回転不能に設けられた第２回転部材と、前記第１回転部材と第２回転部材との少なくとも一方を挿通された軸部材の軸線方向に移動させて当該第１回転部材と第２回転部材とを接離可能な付勢手段とを備え、前記第１回転部材と第２回転部材とを当接させて前記第１回転部材に付与された駆動力を前記軸部材に伝達可能な駆動力伝達装置において、
前記第１及び第２回転部材は、相互に当接する当接面をそれぞれ備え、当該当接面の何れか一方に、何れか他方の当接面を吸着可能な吸着手段が設けられているとともに、前記吸着手段の吸着圧力を検出可能な圧力検出手段が設けられ、この圧力検出手段の検出結果に基づいて前記付勢手段の付勢力を調整可能に設けられる、という構成を採っている。

【0007】

また、本発明は、軸部材が挿通されたときに当該軸部材に対して相対回転可能に設けられた第１回転部材と、軸部材が挿通されたときに当該軸部材に対して相対回転不能に設けられた第２回転部材と、前記第１回転部材と第２回転部材との少なくとも一方を挿通された軸部材の軸線方向に移動させて当該第１回転部材と第２回転部材とを接離可能な付勢手段とを備え、前記第１回転部材と第２回転部材とを当接させて前記第１回転部材に付与された駆動力を前記軸部材に伝達可能な駆動力伝達装置において、
前記第１及び第２回転部材は、相互に当接する当接面をそれぞれ備え、当該当接面の少なくとも一方の圧力を検出する圧力検出手段が設けられ、当該圧力検出手段は、第１及び第２回転部材の当接面が相互に当接したときに、当該当接面に作用する面内圧力の分布を検出可能に設けられ、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて前記付勢手段の付勢力を調整可能に設けられる、という構成も好ましくは採用される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、当接面での圧力検出を介して各当接面が部分的な接触であるか否かを検出し、その結果に応じて付勢手段の付勢力を調整可能となる。従って、各当接面が部分的な接触である場合には、付勢手段の付勢力を増大して各当接面を全体的に接触可能となり、部分的な接触に起因する伝達ロスの発生や、異音が生じることを回避することができる。

【0010】

また、圧力検出手段が吸着手段の吸着圧力を検出する場合、吸着時のエア漏れに起因する圧力変化を検出することで、各当接面が部分的な接触であるか否かを検出可能となる。

【0011】

更に、圧力検出手段が当接面に作用する面内圧力の分布を検出する場合、その変化を検出することで、各当接面が部分的な接触であるか否かを検出可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る駆動力伝達装置の概略正面断面図。

【図2】前記駆動力伝達装置での駆動力を伝達する要領を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、本実施形態において、基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、又は、手前、奥といった方向を示した場合は、全て図１を正規の方向から観た場合を基準とし、上、下、左、右方向が紙面に平行な方向であり、手前、奥方向が紙面に直交する方向とする。

【0014】

図１において、駆動力伝達装置１０は、左右に延びる円柱状の軸部材１１と、この軸部材１１が挿通された状態で当該軸部材１１に支持された第１及び第２回転部材１３、１４と、第２回転部材１４の右側に隣接する位置に設けられた付勢手段１５と、第２回転部材１４に設けられた吸着手段１７と、この吸着手段１７の吸着圧力を検出可能な圧力検出手段１８と、前記各手段１５、１７、１８を制御する制御手段１９とを備えて構成されている。軸部材１１の左端側には、ローラＲＬが連結されている。

【0015】

前記第１回転部材１３は、その右面を当接面２２とし、軸部材１１が挿通されたときに回転軸受２１を介して軸部材１１自体の軸周りの回転の有無に拘わらず当該軸部材１１の軸心を回転中心として回転可能に設けられている。第１回転部材１３は、当該第１回転部材１３に固定されたプーリＰＬと、駆動機器としての回動モータＭＴに固定されたプーリＰＬ１と、当該プーリＰＬ及びＰＬ１に掛け回されたベルトＢＴとを介して回動モータＭＴの駆動力が付与される構成となっている。

【0016】

前記第２回転部材１４は、レール部材２４を備え、軸部材１１が挿通されたときに当該レール部材２４を介して軸部材１１の軸線方向（左右方向）に移動可能、且つ、軸部材１１の軸心を回転中心として当該軸部材１１と共に回転可能に設けられている。第２回転部材１４は、その左面を当接面２５とする当接部材２６を含み、この当接面２５は、第１回転部材１３の当接面２２に面接触可能に設けられている。

【0017】

前記付勢手段１５は、内部に空気室２８を形成するチャンバ２９と、空気室２８に圧力制御機器３１を通じて気体を供給する圧縮ポンプやタービン等の加圧手段３２と、回転軸受２１とレール部材２４との間に設けられ、第２回転部材１４を右方向へ付勢する圧縮ばねやゴムなどの弾性部材３３とを備えている。圧力制御機器３１は、空気室２８に供給する気体の圧力を調整可能に設けられ、例えば、電空変換器や電空レギュレータ等が例示できる。

【0018】

前記チャンバ２９は、第２回転部材１４に回転軸受３４を介して支持された移動体３５と、軸部材１１に図示しないネジやピンなどの止め具によって固定可能な受け板３８に回転軸受３７を介して支持された固定体３６とにより構成されている。固定体３６は、移動体３５の右側に組み合わされることで、空気室２８が形成される。また、固定体３６には空気室２８に通じる通路３６Ａが設けられ、空気室２８は、電磁弁３１を介して加圧手段３２に連通可能となっている。なお、移動体３５と固定体３６の摺動部には空気室２８の気体が外に漏れることを防止するＯリングやパッキン等のシール部材３９が設けられている。各回転軸受３４、３７は、軸部材１１及び第２回転部材１４との相対回転を許容するスラストベアリングが例示できる。

【0019】

前記吸着手段１７は、当接部材２６の当接面２５に形成された図示しない複数の吸着孔と、第２回転部材１４に形成されて吸着孔に連通する通路５２と、この通路５２に連通可能に第２回転部材１４の外周面に形成された周溝５３と、第２回転部材１４の外周側に設けられ、周溝５３に連通する通路５５を有する接続部材５６と、接続部材５６の通路５５に電磁弁５７を介して接続される吸引ポンプや真空エジェクタなどの吸引手段５８とを備えている。接続部材５６は、回転軸受６０を介して第２回転部材１４に支持され、第２回転部材１４自体の軸周りの回転の有無に拘わらず当該第２回転部材１４の軸心を回転中心として回転可能に設けられている。接続部材５６と第２回転部材１４との間には、吸気が漏れることを防止するＯリングやパッキン等のシール部材が介在している。吸着手段１７では、吸引手段５８により通路５２、５５及び周溝５３を通じて吸気を行うと、当接面２５の吸着孔から吸気され、当該当接面２５に面接触した第１回転部材１３の当接面２２を吸着可能となっている。

【0020】

前記圧力検出手段１８は、吸引手段５８と接続部材５６との間に設けられている。圧力検出手段１８は、吸引手段５８による吸着圧力を検出可能に設けられ、その検出結果を制御手段１９に出力可能に設けられている。

【0021】

前記制御手段１９は、シーケンサやパーソナルコンピュータ等で構成することができる。制御手段１９には、操作パネルやキーボード等からなる図示しない入力手段が接続され、この入力手段により圧力制御機器３１、電磁弁５７等の作動条件やデータ等を入力可能となっている。制御手段１９は、圧力検出手段１８の検出結果を入力する機能と、圧力制御機器３１、電磁弁５７を制御する機能を備えている。制御手段１９は、ケーブルや無線構造等により圧力制御機器３１、電磁弁５７や圧力検出手段１８に電気的に接続される。

【0022】

次に、本実施形態における全体的動作について説明する。

【0023】

まず、図１に示されるように、第１及び第２回転部材１３、１４に軸部材１１を挿通し、受け板３８を軸部材１１に固定する。そして、回動モータＭＴを駆動するとプーリＰＬ１、ベルトＢＴ及びプーリＰＬを介して第１回転部材１３が軸部材１１に対して相対回転する。

【0024】

ローラＲＬへの駆動力を伝達する場合には、制御手段１９が電磁弁５７の弁を当接面２５の吸着孔と吸引手段５８とが連通する方向に切り替え、当該吸着孔から吸気し、その吸引圧力を圧力検出手段１８で継続的に検出する。また、制御手段１９が圧力制御機器３１を制御し、加圧手段３２と空気室２８とを連通させるとともに、圧力検出手段１８の検出結果が所定値に達するまで給気圧力を増大させながら空気室２８に気体を供給して移動体３５を左方向に移動させる。この移動によって、弾性部材３３の力に抗して第２移動体１４の当接面２５が第１回転部材１３の当接面２２に接近し、これら当接面２２、２５同士が当接する方向の付勢力が付与される。そして、第２回転部材１４の当接面２５全体が第１回転部材１３の当接面２２に面接触するように当接すると、第２回転部材１４の当接面２５で第１回転部材１３の当接面２２が吸着され、圧力検出手段１８で検出する吸着圧力が所定値に達することとなり、その検出結果に基づき圧力制御機器３１を制御し、空気室２８内の圧力を一定に保って第２移動体１４を付勢する付勢力が維持される。各当接面２２、２５の当接により、第１回転部材１３から第２回転部材１４に駆動力を伝達、つまり、第１回転部材１３と共に第２回転部材１４が回転し、当該回転によって軸部材１１及びローラＲＬが回転する。これにより、回動モータＭＴの駆動力が駆動力伝達装置１０を介してローラＲＬに伝達することとなる。

【0025】

ここで、例えば、当接面２２、２５に意図しない傾き等が生じ、第２回転部材１４の当接面２５が第１回転部材１３の当接面２２に部分的に接触する場合、当接面２５において、当接面２２と非接触となる領域の吸着孔から吸気されることになり、圧力検出手段１８で検出する吸着圧力が所定値に達しなくなる。この場合、制御手段１９が圧力制御機器３１を制御し、空気室２８内への給気圧力を増大させ、第２移動体１４への付勢力を増大するよう調整される。この調整により、当接面２２、２５の傾きによる部分的な接触を強制的に解消させることが可能となるので、各当接面２２、２５が面接触するようになる。そして、圧力検出手段１８で検出する吸着圧力が所定値に達したときに、前述と同様に第２移動体１４への付勢力が維持されて駆動力が伝達される。

【0026】

この一方、ローラＲＬへの駆動力伝達を解除する場合には、制御手段１９が圧力制御機器３１を制御し、加圧手段３２から空気室２８への気体供給を停止させ、且つ、空気室２８内の気体を排出する。また、制御手段１９が電磁弁５７の弁を吸引手段５８と当接面２５の吸着孔とが遮断する方向に切り替え、当接面２２、２５の吸着を解除する。これにより、弾性部材３３の力により第２回転部材１４及び移動体３５が右方向に移動し、第１回転部材１３の当接面２２と、第２回転部材１４の当接面２５とが離間して、それらの間での駆動力伝達が解除される。

【0027】

従って、このような実施形態によれば、各当接面２２、２５を当接するときに、圧力検出手段１８の吸着圧力の検出結果により、当接面２５が部分的な接触であれば付勢手段１５による付勢力を増大するよう調整することが可能となる。この調整により、第１及び第２回転部材１３、１４の組み付け精度の低下等により、当接面２５の一部だけが当接面２２に接触することを防止することが可能となる。この結果、駆動力を伝達している間、各当接面２２、２５が面接触状態を維持できる。この結果、当接面２５の一部と当接面２２とが擦れて伝達ロスが発生したり、異音が発生したりすることを回避することが可能となる。

【0028】

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の値から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

【0029】

例えば、前記吸着手段１７を第１回転部材１３側に設け、第２回転部材１４の当接面２５を吸着し、圧力検出手段１８により第１回転部材１３の当接面２２の吸着圧力を検出するようにしてもよい。

【0030】

また、圧力検出手段１８は、付勢手段１５の付勢力を調整すべく当接面２２、２５の圧力を検出する限りにおいて、種々の変更が可能であり、例えば、各当接面２２、２５が当接したときに、当該当接面２２、２５に直交する方向に作用する面内圧力の分布を検出可能なシート状圧力センサやロードセル等のセンサに代替したり、当該センサを前記実施形態の構成に付加してもよい。これによれば、第２回転部材１４の当接面２５が全体的に接触した場合と、部分的に接触した場合とで検出される圧力値が変化することとなり、これに応じて付勢手段１５による付勢力を調整することが可能となる。

【0031】

また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

【0032】

さらに、前記軸部材１１に前記各構成を設けたものに限らず、異軸同心軸、例えば、軸部材に付勢手段１５と第２回転部材１４とを挿通させ、この軸部材の軸心と同心軸上に設けられた他の軸に第１回転部材１３を設けた構成であってもよい。また、異軸異心軸、例えば、軸部材に付勢手段１５と第２回転部材１４とを挿通させ、この軸部材の軸心と異心軸に設けられた他の軸に第１回転部材１３を設けた構成であってもよい。

【0033】

更に、前記駆動力伝達装置１０は、前記軸部材１１を含む構成としたが、当該軸部材１１を省略した構成とし、他の装置の軸部材に駆動力伝達装置１０の各構成を設けてもよい。

【符号の説明】

【0034】

１０ 駆動力伝達装置
１１ 軸部材
１３ 第１回転部材
１４ 第２回転部材
１５ 付勢手段
１７ 吸着手段
１８ 圧力検出手段
２２ 当接面
２５ 当接面
ＭＴ 回動モータ（駆動機器）

【図1】

【図2】