説明

噛合チェーンモジュール

【課題】一対の噛合チェーンで支持可能な荷重の低下を生じさせずに高速で長距離を進退動するとともにチェーン剛直化部分の曲がりや座屈の発生を回避する噛合チェーンモジュールを提供すること。
【解決手段】第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120とを備え、第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120が、それぞれのチェーン噛み外れ部分111AH、111BH、121AH、121BHを相互に噛み合わせるように配置されている噛合チェーンモジュール100。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種製造分野の製造設備、運輸分野の移送設備、医療福祉分野の介護設備、芸術分野の舞台設備などに用いて被駆動物を設置面に対して駆動させる駆動装置に組み込まれる噛合チェーンモジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、一対の噛合チェーンを昇降用スプロケットで駆動してチェーンの噛み合い及び噛み外れ動作に伴うチェーン進退動によって昇降テーブルを昇降させるもの(例えば、特許文献1参照。)がある。
また、アクチュエータ本体の約2倍のストロークで天板を駆動する電動アクチュエータがある(例えば、特許文献2参照。)。
また、ねじ送り機構を用いて手術台を昇降させる伸縮装置(例えば、特許文献3参照。)がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−107738号公報(特許請求の範囲、図1)
【特許文献2】特開2000−302385号公報(特許請求の範囲、図1)
【特許文献3】昭62−283250号公報(特許請求の範囲、図1)
【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、上述の昇降装置で昇降テーブルを高速で昇降させるためには、駆動モータの出力を昇降用スプロケットに中継する減速機構の減速比を小さくする必要があるため、昇降テーブル及びその上に載置される被昇降物を昇降可能な荷重すなわち一対の噛合チェーンで支持できる荷重が小さくなり、昇降テーブル及びその上に載置される被昇降物の荷重を支持した状態で一対の噛合チェーンを高速で進退動させる駆動力を出力するように駆動モータのサイズを増大する必要が生じ、昇降装置全体のサイズ増大を回避することを困難にさせてしまうという問題点があった。
また、一対の噛合チェーンを一組とする噛合チェーンユニットのみを用いて昇降テーブルを昇降させることを前提にして噛合チェーンユニットのストローク長すなわち一対の噛合チェーンを相互に噛み合わせたチェーン剛直化部分を長くすると、チェーン剛直化部分の曲がりや座屈が生じ易くなってしまうという問題点があった。
なお、上述した各問題点は、一対の噛合チェーンのチェーン剛直化方向すなわち一対の噛合チェーンを相互に噛み合わせて剛直化させる方向が鉛直方向に沿っている場合に限定されず、一対の噛合チェーンを相互に噛み合わせて剛直化させる方向が水平方向や斜め方向であっても生じうる。
【0005】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、一対の噛合チェーンで支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で一対の噛合チェーンを高速で進退動するとともに駆動モータのサイズ増大に伴うエネルギー効率の悪化やモジュール全体のサイズ増大を回避し、しかもチェーン剛直化部分の曲がりや座屈の発生を回避する噛合チェーンモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に係る本発明の噛合チェーンモジュールは、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第1噛合チェーン対を有している第1噛合チェーンユニットと、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向に対して逆向きである第2チェーン剛直化方向に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第2噛合チェーン対を有している第2噛合チェーンユニットとを備え、前記第1噛合チェーンユニットおよび第2噛合チェーンユニットが、それぞれのチェーン噛み外れ部分を相互に噛み合わせるように配置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【0007】
請求項2に係る本発明の噛合チェーンモジュールは、請求項1に記載の構成に加えて、前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、前記第1噛合チェーンユニットおよび第2噛合チェーンユニットのチェーン駆動面に沿っているとともに前記第1チェーン剛直化方向及び第2チェーン剛直化方向に交差する方向に沿って剛直化することにより、前述した課題を解決したものである。
【0008】
請求項3に係る本発明の噛合チェーンモジュールは、請求項2に記載の構成に加えて、前記第1噛合チェーン及び第2噛合チェーンのうち少なくとも一方の噛合チェーンに係合する駆動用スプロケットが、前記チェーン駆動面に配置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【0009】
請求項4に係る本発明の噛合チェーンモジュールは、請求項3に記載の構成に加えて、前記駆動用スプロケットが、前記一方の噛合チェーンのチェーン屈曲部分に対して該チェーン屈曲部分の外側から係合していることにより、前述した課題を解決したものである。
【0010】
請求項5に係る本発明の噛合チェーンモジュールは、請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の構成に加えて、前記噛合チェーン対をガイドするチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートが、前記噛合チェーン対にチェーンガイド面を沿わせるように配置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【発明の効果】
【0011】
請求項1に係る本発明の噛合チェーンモジュールによれば、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第1噛合チェーン対を有している第1噛合チェーンユニットと、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向に対して逆向きである第2チェーン剛直化方向に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第2噛合チェーン対を有している第2噛合チェーンユニットとを備え、前記第1噛合チェーンユニットおよび第2噛合チェーンユニットが、それぞれのチェーン噛み外れ部分を相互に噛み合わせるように配置されていることにより、一つの噛合チェーンユニットのみを進退動させる場合に比べて第1チェーン剛直化方向及び第2チェーン剛直化方向に沿って噛合チェーンモジュール全体のストローク長を2倍にするため、一対の噛合チェーン対で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で一対の噛合チェーン対を高速で進退動するとともに駆動モータのサイズ増大に伴って生じるモジュール全体のサイズ増大を回避し、しかもチェーン剛直化部分の曲がりや座屈の発生を回避することができる。
【0012】
そして、本請求項2に係る噛合チェーンモジュールによれば、請求項1に記載の噛合チェーンモジュールが奏する効果に加えて、前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、前記第1噛合チェーンユニットおよび第2噛合チェーンユニットのチェーン駆動面に沿っているとともに前記第1チェーン剛直化方向及び第2チェーン剛直化方向に交差する方向に沿って剛直化することにより、相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分を一体の剛体として第1噛合チェーンユニット及び第2噛合チェーンユニットのそれぞれの駆動を同期させるため、第1噛合チェーンユニット及び第2噛合チェーンユニットのそれぞれの駆動を別々に制御する場合に比べて第1噛合チェーンユニット及び第2噛合チェーンユニットのそれぞれについて機械的及び電気的な同期をとる設計上の手間を回避した状態で第1噛合チェーンユニット及び第2噛合チェーンユニットのそれぞれの高速駆動を容易に実現することができる。
【0013】
そして、本請求項3に係る噛合チェーンモジュールによれば、請求項2に記載の噛合チェーンモジュールが奏する効果に加えて、前記第1噛合チェーン及び第2噛合チェーンのうち少なくとも一方の噛合チェーンに係合する駆動用スプロケットが、前記チェーン駆動面に配置されていることにより、第1噛合チェーン及び第2噛合チェーンに係合する駆動用スプロケットを2つ以上設ける場合に比べて駆動用スプロケット及び駆動用スプロケットに駆動力を供給する動力源等について部品点数増加を回避するため、モジュール全体のサイズ増大を一層回避するとともに第1チェーン剛直化方向及び第2チェーン剛直化方向の2軸の噛合チェーンを同時に進退駆動することができる。
【0014】
そして、本請求項4に係る噛合チェーンモジュールによれば、請求項3に記載の噛合チェーンモジュールが奏する効果に加えて、前記駆動用スプロケットが、前記一方の噛合チェーンのチェーン屈曲部分に対して該チェーン屈曲部分の外側から係合していることにより、一方の噛合チェーン及び駆動用スプロケットの間で係合する歯数を増加させることができるため、第1噛合チェーンユニット及び第2噛合チェーンユニットを安定して駆動することができる。
【0015】
そして、本請求項5に係る噛合チェーンモジュールによれば、請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の噛合チェーンモジュールが奏する効果に加えて、前記噛合チェーン対をガイドするチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートが、前記噛合チェーン対にチェーンガイド面を沿わせるように配置されていることにより、直線状のチェーンガイドのみを形成したチェーンガイドにチェーン噛み外れ部分を収納する場合に比べてチェーン噛み外れ部分の収納スペースを小さくするため、モジュール全体のサイズ増大をより一層回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施例である噛合チェーンモジュールに用いる噛合チェーンユニットの分解組み立て状態と噛み外れ状態を示す斜視図。
【図2】本発明の一実施例である噛合チェーンモジュールの斜視図。
【図3】図2に示す噛合チェーンモジュールの正面図。
【図4】図2に示す噛合チェーンモジュールの平面図。
【図5】図2から噛合チェーン対を部分的に省略した斜視図。
【図6】図2から噛合チェーン対を省略した斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の噛合チェーンモジュールは、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第1噛合チェーン対を有している第1噛合チェーンユニットと、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向に対して逆向きである第2チェーン剛直化方向に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第2噛合チェーン対を有している第2噛合チェーンユニットとを備え、第1噛合チェーンユニットおよび第2噛合チェーンユニットが、それぞれのチェーン噛み外れ部分を相互に噛み合わせるように配置されているものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
また、第1噛合チェーン対及び第2噛合チェーン対から噛み外れた噛合チェーン同士は、再度噛合領域を形成しないでそのまま噛み合った状態で進退駆動されても構わない。
【実施例】
【0018】
以下、本発明の一実施例である噛合チェーンモジュール100を図面に基づいて説明する。
ここで、図1は、本発明の一実施例である噛合チェーンモジュールに用いる噛合チェーンユニットの分解組み立て状態と噛み外れ状態を示す斜視図であり、図2は、本発明の一実施例である噛合チェーンモジュールの斜視図であり、図3は、図2に示す噛合チェーンモジュールの正面図であり、図4は、図2に示す噛合チェーンモジュールの平面図であり、図5は、図2から噛合チェーン対を部分的に省略した斜視図であり、図6は、図2から噛合チェーン対を省略した斜視図である。
【0019】
まず、図1に基づいて、後述する噛合チェーンモジュール100に用いられる第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120を詳細に説明する。
なお、第1及び第2噛合チェーンユニット110、120は、相互に同一の構成を有しているため、第1噛合チェーンユニット110の構成を詳細に説明し、第2噛合チェーンユニット120の詳細な説明を省略する。
図1に示すように、第1噛合チェーンユニット110は、チェーン幅方向Wに沿って離間配置される一対のフック状内歯プレート112、112およびこの一対のフック状内歯プレート112、112の外側にそれぞれ隣接配置されるフック状外歯プレート113、113を前後一対の連結ピン114、114でチェーン長手方向に多数連結して構成し一対の第1噛合チェーン対111A、111Bを相互に対向配置して噛み合わせて一体化するとともに噛み外して分岐する。
【0020】
より具体的には、一対の第1噛合チェーン対111A、111Bは、所謂、チャックチェーンと称するものであって、フック状内歯プレート112と、このフック状内歯プレート112に対してチェーン長手方向に半ピッチ分ずらして重なり合うフック状外歯プレート113と、フック状内歯プレート112同士をチェーン幅方向Wに連結固定するとともに連結ピン114を挿嵌したブシュ115とを備えており、相互にフック状内歯プレート112同士およびフック状外歯プレート113同士を噛み合わせてチェーン剛直化方向Dに一体に進退動作するとともに相互にフック状内歯プレート112同士およびフック状外歯プレート113同士を噛み外してチェーン分岐方向Hに分岐する。
なお、第1噛合チェーン対111A、111B及び第2噛合チェーン対121A、121Bは、ブシュのローラが遊嵌されているローラチェーンタイプでも、ピンとプレートのみから構成されているタイプでも、いずれであってもよい。
【0021】
次に、図2乃至図6を参照しながら、本発明の一実施例である噛合チェーンモジュール100を詳細に説明する。
図2乃至図6に示すように、本実施例に係る噛合チェーンモジュール100は、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向D1に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第1噛合チェーン対111A、111Bを有している第1噛合チェーンユニット110と、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向D1に対して逆向きである第2チェーン剛直化方向D2に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第2噛合チェーン対121A、121Bを有している第2噛合チェーンユニット120とを備え、第1噛合チェーンユニット110および第2噛合チェーンユニット120が、それぞれのチェーン噛み外れ部分111AH、111BH、121AH、121BHを相互に噛み合わせるように配置されていることにより、一つの噛合チェーンユニットのみを進退動させる場合に比べて第1チェーン剛直化方向D1及び第2チェーン剛直化方向D2に沿って噛合チェーンモジュール100全体のストローク長Lを2倍すなわち一つの噛合チェーンユニットのストローク長の2倍にするため、一対の噛合チェーン対111A、111B及び121A、121Bで支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で一対の噛合チェーン111A、111B及び121A、121Bを高速で進退動するとともに駆動モータMのサイズ増大に伴って生じるモジュール全体のサイズ増大を回避し、しかもチェーン剛直化部分110G、120Gの曲がりや座屈の発生を回避するようになっている。
なお、第1チェーン剛直化方向D1及び第2チェーン剛直化方向D2が同一軸線上に設けられていてもよい。
この場合、一端側から伝達された荷重が一方の噛合チェーンのチェーン剛直化部分から同一軸線を経由して他方の噛合チェーンのチェーン剛直化部分まで一直線に伝達されるので、ユニットに対するせん断力や曲げ力が働きにくく、より安定して進退駆動させることができる。
【0022】
また、本実施例に係る噛合チェーンモジュール100は、相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分111AH、121AH及び111BH、121BHが、第1噛合チェーンユニット110および第2噛合チェーンユニット120のチェーン駆動面Sに沿っているとともに第1チェーン剛直化方向D1及び第2チェーン剛直化方向D2に交差する方向に沿って剛直化することにより、相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分111AH、121AH及び111BH、121BHを一体の剛体として第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120のそれぞれの駆動を同期させるため、第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120のそれぞれの駆動を別々に制御する場合に比べて第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120のそれぞれについて機械的及び電気的な同期をとる設計上の手間を回避した状態で第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120のそれぞれの高速駆動を容易に実現するようになっている。
【0023】
また、本実施例に係る噛合チェーンモジュール100は、第1噛合チェーン111A及び第2噛合チェーン121Aのうち少なくとも一方の噛合チェーンすなわち第1噛合チェーン111Aに係合する駆動用スプロケット130が、チェーン駆動面Sに配置されていることにより、第1噛合チェーン111A及び第2噛合チェーン121Aに係合する駆動用スプロケットを2つ以上設ける場合に比べて駆動用スプロケット及び駆動用スプロケットに駆動力を供給する動力源等について部品点数増加を回避するため、モジュール全体のサイズ増大を一層回避するとともに第1チェーン剛直化方向D1及び第2チェーン剛直化方向D2の2軸の噛合チェーンを同時に進退駆動するようになっている。
なお、駆動用スプロケット130は、不図示の動力伝達軸を介して駆動モータMから駆動力を受けて回転し、第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120を駆動する。
また、駆動用スプロケット130は、チェーン剛直化部分110Gに係合して第1噛合チェーンユニット110を駆動してもよい。
これにより、レイアウトの自由度が増す。
また、駆動用スプロケット130は、複数設けられていてもよいが、単一にすることで上述の部品増加を回避する効果が得られる。
【0024】
また、本実施例に係る噛合チェーンモジュール100は、前駆動用スプロケット130が、一方の噛合チェーンすなわち第1噛合チェーン111Aのチェーン屈曲部分111ACに対してこのチェーン屈曲部分111ACの外側から係合していることにより、一方の噛合チェーン111A及び駆動用スプロケット130の間で係合する歯数を増加させることができるため、第1噛合チェーンユニット110及び第2噛合チェーンユニット120を安定して駆動するようになっている。
なお、駆動用スプロケット130は、チェーン屈曲部分111BC、121AC、121BCのいずれかのチェーン屈曲部分の外側からこのチェーン屈曲部分に対応する噛合チェーンに係合していてもよい。
【0025】
また、本実施例に係る噛合チェーンモジュール100は、噛合チェーン対111A、111B及び121A、121Bをガイドするチェーンガイド141を形成したチェーンガイドプレート140が、噛合チェーン対111A、111B、121A、121Bにチェーンガイド面141Sを沿わせるように配置されていることにより、直線状のチェーンガイドのみを形成したチェーンガイドにチェーン噛み外れ部分111AH、111BH、121AH、121BHを収納する場合に比べてチェーン噛み外れ部分111AH、111BH、121AH、121BHの収納スペースを小さくするため、モジュール全体のサイズ増大をより一層回避するようになっている。
なお、チェーンガイド141は、噛合チェーン対111A、111B及び121A、121Bの収納だけでなく、噛合チェーン対111A、111B及び121A、121Bの噛み合い及び噛み外れもガイドする。
【0026】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーンモジュール100は、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向D1に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第1噛合チェーン対111A、111Bを有している第1噛合チェーンユニット110と、相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向D1に対して逆向きである第2チェーン剛直化方向D2に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第2噛合チェーン対121A、121Bを有している第2噛合チェーンユニット120とを備え、第1噛合チェーンユニット110および第2噛合チェーンユニット120が、それぞれのチェーン噛み外れ部分111AH、111BH、121AH、121BHを相互に噛み合わせるように配置されていることにより、一対の噛合チェーン111A、111B及び121A、121Bで支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で一対の噛合チェーン対111A、111B及び121A、121Bを高速で進退動するとともに駆動モータMのサイズ増大に伴って生じるモジュール全体のサイズ増大を回避し、しかもチェーン剛直化部分110G、120Gの曲がりや座屈の発生を回避することができるなど、その効果は甚大である。
【符号の説明】
【0027】
100 ・・・ 噛合チェーンモジュール
110 ・・・ 第1噛合チェーンユニット
120 ・・・ 第2噛合チェーンユニット
111A、111B ・・・ 第1噛合チェーン対
112 ・・・ フック状内歯プレート
113 ・・・ フック状外歯プレート
114 ・・・ 連結ピン
115 ・・・ ブシュ
121A、121B ・・・ 第2噛合チェーン対
130 ・・・ 駆動用スプロケット
140 ・・・ チェーンガイドプレート
141 ・・・ チェーンガイド
141S ・・・ チェーンガイド面
D ・・・ チェーン剛直化方向
D1 ・・・ 第1噛合チェーン剛直化方向
D2 ・・・ 第2噛合チェーン剛直化方向
LA ・・・ 一つの噛合チェーンのストローク長
M ・・・ 駆動モータ
W ・・・ チェーン幅方向
S ・・・ チェーン駆動面


【特許請求の範囲】
【請求項1】
相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第1噛合チェーン対を有している第1噛合チェーンユニットと、
相互に噛み合って対向配置した状態で第1チェーン剛直化方向に対して逆向きである第2チェーン剛直化方向に向かって一体に剛直化するとともに相互に噛み外れて分岐自在となることで進退自在に駆動される一対の第2噛合チェーン対を有している第2噛合チェーンユニットとを備え、
前記第1噛合チェーンユニットおよび第2噛合チェーンユニットが、それぞれのチェーン噛み外れ部分を相互に噛み合わせるように配置されていることを特徴とする噛合チェーンモジュール。
【請求項2】
前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、前記第1噛合チェーンユニットおよび第2噛合チェーンユニットのチェーン駆動面に沿っているとともに前記第1チェーン剛直化方向及び第2チェーン剛直化方向に交差する方向に沿って剛直化することを特徴とする請求項1に記載の噛合チェーンモジュール。
【請求項3】
前記第1噛合チェーン及び第2噛合チェーンのうち少なくとも一方の噛合チェーンに係合する駆動用スプロケットが、前記チェーン駆動面に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の噛合チェーンモジュール。
【請求項4】
前記駆動用スプロケットが、前記一方の噛合チェーンのチェーン屈曲部分に対して該チェーン屈曲部分の外側から係合していることを特徴とする請求項3に記載の噛合チェーンモジュール。
【請求項5】
前記噛合チェーン対をガイドするチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートが、前記噛合チェーン対にチェーンガイド面を沿わせるように配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の噛合チェーンモジュール。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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