噛合チェーン式進退作動装置
【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チェーン剛直化部分の曲がりや座屈の発生を回避し、しかも駆動モータのサイズ増大に伴う装置全体のサイズ増大を回避する噛合チェーン式進退作動装置を提供すること。
【解決手段】第１噛合チェーンユニット１１１、第２噛合チェーンユニット１１２及びチェーンガイドプレート１１３を備えている噛合チェーンモジュール１１０と、第１噛合チェーンユニット１１１の先端部に固定接続された被駆動体１２０と、第２噛合チェーンユニット１１２の先端部に固定接続されたベースプレート１３０とを備えている噛合チェーン式進退作動装置１００。
【解決手段】第１噛合チェーンユニット１１１、第２噛合チェーンユニット１１２及びチェーンガイドプレート１１３を備えている噛合チェーンモジュール１１０と、第１噛合チェーンユニット１１１の先端部に固定接続された被駆動体１２０と、第２噛合チェーンユニット１１２の先端部に固定接続されたベースプレート１３０とを備えている噛合チェーン式進退作動装置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、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。）。
【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）
【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大型化させる必要が生じ、昇降装置全体のサイズ増大を回避した状態で昇降テーブルの高速駆動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を生じさせ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チェーン剛直化部分の曲がりや座屈の発生を回避し、しかも駆動モータのサイズ増大に伴う装置全体のサイズ増大を回避する噛合チェーン式進退作動装置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式進退作動装置は、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噛合チェーンを有している第２噛合チェーンユニットと前記第１噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれに対応してチェーンガイド面を沿わせるように設けられて前記第１噛合チェーン対及び第２噛合チェーンをガイドする複数のチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートとを備え、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噛合チェーンモジュールと、前記第１噛合チェーンユニットの先端部に固定接続された被駆動体と、前記第２噛合チェーンユニットの先端部に固定接続されたベースプレートとを備えていることにより、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式進退作動装置は、請求項１に記載の構成に加えて、前記チェーンガイドプレートが、前記複数のチェーンガイドを形成した単一の平板であり、前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、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式進退作動装置は、請求項１又は請求項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、前記チェーンガイドプレートに形成されたスプロケット収容溝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式進退作動装置は、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式進退作動装置は、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、前記チェーンガイドが、前記チェーン噛み外れ部分を収納する曲線状チェーン収納部を有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。
【００１１】
請求項６に係る本発明の噛合チェーン式進退作動装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の構成に加えて、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が、前記ベースプレートを設置した設置面に直交する鉛直方向に対して平行であり、
前記噛合チェーンモジュールと前記被駆動体及びベースプレートのそれぞれに上端部及び下端部を固定接続したリンク機構の関節部とを相互に接続している接続機構が、前記チェーンガイドプレートに並列配置されているとともに前記チェーンガイドプレートに接続された側方プレートに固定接続され、前記関節部に固定接続されているとともに前記リンク機構の伸縮動作に応じて水平方向に移動する水平方向移動部が、前記接続機構に設けら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】
【００１２】
請求項１に係る本発明の噛合チェーン式進退作動装置によれば、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噛合チェーンを有している第２噛合チェーンユニットと前記第１噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれに対応してチェーンガイド面を沿わせるように設けられて前記第１噛合チェーン対及び第２噛合チェーンをガイドする複数のチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートとを備え、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噛合チェーンモジュールと、前記第１噛合チェーンユニットの先端部に固定接続された被駆動体と、前記第２噛合チェーンユニットの先端部に固定接続されたベースプレートとを備えていることにより、一つの噛合チェーンユニットのみを進退動させて被駆動体を駆動させる駆動長に比べて第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一つの噛合チェーンユニットのストローク長の２倍に被駆動体の駆動長を増大させるとともに相互に噛み合ったチェーン噛み外れ部分で第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進退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で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体を高速すなわち一つの噛合チェーンユニットで被駆動体を駆動する駆動速度の２倍で駆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し、しかも駆動モータのサイズ増大を回避して装置全体のサイズ増大を回避することができる。
【００１３】
そして、本請求項２に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、請求項１に記載の噛合チェーン式進退作動装置が奏する効果に加えて、前記チェーンガイドプレートが、前記複数のチェーンガイドを形成した単一の平板であり、前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、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進退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進退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を高速で進退動させて被駆動体を高速駆動することができる。
【００１４】
そして、本請求項３に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、請求項１又は請求項２に記載の噛合チェーン式進退作動装置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、前記チェーンガイドプレートに形成されたスプロケット収容溝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噛合チェーンのそれぞれに別個の駆動用スプロケットを係合させる場合に比べて駆動モータから駆動用スプロケットに駆動力を伝達する動力伝達機構の構成を簡素化して部品点数増加を回避するため、装置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して被駆動体を高速で駆動することができる。
【００１５】
そして、本請求項４に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、請求項３に記載の噛合チェーン式進退作動装置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、駆動用スプロケットから一方の噛合チェーンに駆動用スプロケットの回転力すなわち一方の噛合チェーンに対する駆動力を確実に伝達した状態で第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を安定して進退動させて被駆動体を高速駆動することができる。
【００１６】
そして、本請求項５に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、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式進退作動装置が奏する効果に加えて、前記チェーンガイドが、前記チェーン噛み外れ部分を収納する曲線状チェーン収納部を有していることにより、直線状の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ガイドプレートの設置スペース内で効率良くチェーン噛み外れ部分の収納スペースを設定するため、装置全体のサイズ増大をより一層回避することができる。
【００１７】
そして、本請求項６に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の噛合チェーン式進退作動装置が奏する効果に加えて、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が、前記ベースプレートを設置した設置面に直交する鉛直方向に対して平行であり、前記噛合チェーンモジュールと前記被駆動体及びベースプレートのそれぞれに上端部及び下端部を固定接続したリンク機構の関節部とを相互に接続している接続機構が、前記チェーンガイドプレートに並列配置されているとともに前記チェーンガイドプレートに接続された側方プレートに固定接続され、前記関節部に固定接続されているとともに前記リンク機構の伸縮動作に応じて水平方向に移動する水平方向移動部が、前記接続機構に設けられていることにより、リンク機構が第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進退動に応じた噛合チェーンモジュールの上下移動を阻害しないとともに噛合チェーンモジュールの横方向すなわち噛合チェーンモジュールからみて接続機構を設けた側から噛合チェーンモジュールを支持するため、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で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体を高速で駆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より一層回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例で用いられ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式進退作動装置の正面側斜視図。
【図３】本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の背面側斜視図。
【図４】本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の正面図。
【図５】本発明の一実施例で用いられる噛合チェーンモジュールの正面図。
【図６】本発明の一実施例で用いられる噛合チェーンモジュールの平面図。
【図７】本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の噛合チェーン式進退作動装置は、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噛合チェーンを有している第２噛合チェーンユニットと第１噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれに対応してチェーンガイド面を沿わせるように設けられて第１噛合チェーン対及び第２噛合チェーンをガイドする複数のチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートとを備え、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噛合チェーンモジュールと、第１噛合チェーンユニットの先端部に固定接続された被駆動体と、第２噛合チェーンユニットの先端部に固定接続されたベースプレートとを備え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噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれの一部であるチェーン噛み外れ部分同士は、再度噛合領域を形成しないでそのまま進退駆動されても構わない。
なお、以下に挙げる実施例は、本発明に係る噛合チェーン式進退作動装置に用いる２つの噛合チェーンユニットを鉛直方向に進退動させるものであるが、２つの噛合チェーンユニットを水平方向に進退動するように噛合チェーン式進退作動装置を壁面に設置して使用しても構わない。
【実施例】
【００２０】
以下、図１乃至図７を参照しながら、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００を説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例で用いられ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式進退作動装置の正面側斜視図であり、図３は、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の背面側斜視図であり、図４は、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の正面図であり、図５は、本発明の一実施例で用いられる噛合チェーンモジュールの正面図であり、図６は、本発明の一実施例で用いられる噛合チェーンモジュールの平面図であり、図７は、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の動作説明図である。
【００２１】
まず、図１に基づいて、後述する噛合チェーン式進退作動装置１００に用いられる第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２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１１１、１１２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１１１の構成を詳細に説明し、第２噛合チェーンユニット１１２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１１１は、チェーン幅方向ＤＷに沿って離間配置される一対のフック状内歯プレート１１１ＲＡ、１１１ＲＡ及びこの一対のフック状内歯プレート１１１ＲＡ、１１１ＲＡ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１１１ＲＢ、１１１ＲＢを前後一対の連結ピン１１１ＲＣ、１１１ＲＣでチェーン長手方向に多数連結して構成されている。
また、チェーン幅方向ＤＷに沿って相互に対向する一対のフック状内歯プレート１１１ＲＡ、１１１ＲＡは、連結ピン１１１ＲＣを挿嵌したブシュ１１１ＲＤを介して互いにチェーン幅方向ＤＷに連結固定されている。
一対の第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌは、相互に対向配置した状態で後述の駆動用スプロケット１４０によって駆動されて噛み合って一体化するとともに噛み外れて分岐する。
なお、第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン対１１２Ｒ、１１２Ｌは、ブシュに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。
【００２２】
次に、図２乃至図７を参照しながら、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００を詳細に説明する。
なお、本実施例では、チェーンガイドプレート１１３の上下端のそれそれから図７中の上下方向すなわち第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に第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２のそれぞれを長さＬ１だけ突出させた状態から駆動長Ｌ２だけ第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２をそれぞれ伸張させた状態を例に挙げて噛合チェーン式進退作動装置１００の動作状態を説明する。
図２乃至図７に示すように、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置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１１１Ｒ、１１１Ｌを有している第１噛合チェーンユニット１１１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１１２Ｒ、１１２Ｌを有している第２噛合チェーンユニット１１２と第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌのそれぞれに対応してチェーンガイド面１１３ＡＳを沿わせるように設けられて第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌをガイドする複数のチェーンガイド１１３Ａを形成したチェーンガイドプレート１１３とを備え、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２が、それぞれのチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨ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１１０と、第１噛合チェーンユニット１１１の先端部に固定接続された被駆動体１２０と、第２噛合チェーンユニット１１２の先端部に固定接続されたベースプレート１３０とを備えていることにより、一つの噛合チェーンユニットのみを進退動させてテーブル等の被駆動体１２０を駆動させる駆動長Ｌ２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に沿って一つの噛合チェーンユニットのストローク長の２倍すなわち駆動長Ｌ２の２倍に被駆動体１２０の駆動長ΔＬを増大させるとともに相互に噛み合ったチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ及び１１２ＲＨ、１１１ＬＨ及び１１２ＬＨで第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２の進退動を同期させるため、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体１２０を高速すなわち一つの噛合チェーンユニットで被駆動体を駆動する駆動速度の２倍で駆動するとともにチェーン剛直化部分１１１Ｇ、１１２Ｇの曲がりや座屈の発生を回避し、しかも駆動モータＭのサイズ増大を回避して装置全体のサイズ増大を回避するようになっている。
【００２３】
この場合、第１噛合チェーンユニット１１１の先端部側から伝達された被駆動体１２０の荷重が第１噛合チェーンユニット１１１のチェーン剛直化部分１１１Ｇから同一軸線を経由して第２噛合チェーンユニット１１２のチェーン剛直化部分１１２Ｇまで一直線に伝達されるので、各噛合チェーンユニットに対してせん断力や曲げ力が働きにくく、チェーン式進退作動装置１００は、より安定して第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２を進退駆動させることができる。
【００２４】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、チェーンガイドプレート１１３が、複数のチェーンガイド１１３Ａを形成した単一の平板であり、相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ及び１１２ＲＨ、１１１ＬＨ及び１１２ＬＨが、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ＤＲ及びＤＬすなわち水平方向ＤＨ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１１１ＲＨ及び１１２ＲＨ、１１１ＬＨ及び１１２ＬＨを一体の剛体として第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２のそれぞれの進退動を同期させるため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２のそれぞれの進退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１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２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１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２を高速で進退動させて被駆動体１２０を高速駆動するようになっている。
【００２５】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌのうち一方の噛合チェーンすなわち第１噛合チェーン１１１Ｌに係合する駆動用スプロケット１４０が、チェーンガイドプレート１１３に形成されたスプロケット収容溝１１３Ｂに配置されていることにより、第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌのそれぞれに別個の駆動用スプロケットを係合させる場合に比べて駆動モータＭから駆動用スプロケット１４０に駆動力を伝達する動力伝達機構の構成を簡素化して部品点数増加を回避するため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、装置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１１１Ｒ及び１１１Ｌ、１１２Ｒ及び１１２Ｌを同時に進退駆動して被駆動体１２０を高速で駆動するようになっている。
なお、駆動用スプロケット１４０は、駆動モータＭから直交ギアＧＳを介して駆動力を受けて回転し、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２を駆動する。
【００２６】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、駆動用スプロケット１４０が、一方の噛合チェーンすなわち第１噛合チェーン１１１Ｌのチェーン屈曲部分ＣＷに対してこのチェーン屈曲部分ＣＷ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すなわち第１噛合チェーン１１１Ｌ及び駆動用スプロケット１４０の間で係合する歯数を増加させることができるため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、駆動用スプロケット１４０から一方の噛合チェーンすなわち第１噛合チェーン１１１Ｌに駆動用スプロケット１４０の回転力すなわち第１噛合チェーン１１１Ｌに対する駆動力を確実に伝達した状態で第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２を安定して進退動させて被駆動体１２０を高速駆動するようになっている。
なお、駆動用スプロケット１４０は、４つのチェーン屈曲部分ＣＷのいずれかの外側からチェーン屈曲部分ＣＷに対応する噛合チェーンに係合していてもよい。
【００２７】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、チェーンガイド１１３Ａが、チェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨを収納する曲線状チェーン収納部１１３ＡＰを有していることにより、直線状のチェーンガイドにチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨを収納する場合に比べてチェーンガイドプレート１１３の設置スペース内で効率良くチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨの収納スペースを設定するため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、装置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。
【００２８】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、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、ベースプレート１３０を設置した設置面Ｇに直交する鉛直方向ＤＶに対して平行であり、噛合チェーンモジュール１１０と被駆動体１２０及びベースプレート１３０のそれぞれに上端部及び下端部を固定接続したパンタグラフ等のリンク機構１６０の関節部１６１とを相互に接続している接続機構１５０が、チェーンガイドプレート１１３に並列配置されているとともにチェーンガイドプレート１１３に接続された側方プレート１５１に固定接続され、関節部１６１に固定接続されているとともにリンク機構１６０の伸縮動作に応じて水平方向ＤＨに移動する水平方向移動部１５２が、接続機構１５０に設けられていることにより、リンク機構１６０が第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２の進退動に応じた噛合チェーンモジュール１１０の上下移動を阻害しないとともに噛合チェーンモジュール１１０の横方向すなわち噛合チェーンモジュール１１０からみて接続機構１５０を設けた側から噛合チェーンモジュール１１０を支持するため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２のそれぞれで支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体１２０を高速で駆動するとともにチェーン剛直化部分１１１Ｇ、１１２Ｇの曲がりや座屈の発生をより一層回避するようになっている。
なお、水平方向移動部１５２は、水平方向レール１５３に沿って図２及び図４中の矢印方向すなわち水平方向ＤＨにスライドするように構成されている。
【００２９】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式進退作動装置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１１１Ｒ、１１１Ｌを有している第１噛合チェーンユニット１１１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１１２Ｒ、１１２Ｌを有している第２噛合チェーンユニット１１２と第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌのそれぞれに対応してチェーンガイド面１１３ＡＳを沿わせるように設けられて第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌをガイドする複数のチェーンガイド１１３Ａを形成したチェーンガイドプレート１１３とを備え、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２が、それぞれのチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨ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１１０と、第１噛合チェーンユニット１１１の先端部に固定接続された被駆動体１２０と、第２噛合チェーンユニット１１２の先端部に固定接続されたベースプレート１３０とを備えていることにより、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体１２０を高速すなわち一つの噛合チェーンユニットで被駆動体を駆動する駆動速度の２倍で駆動するとともにチェーン剛直化部分１１１Ｇ、１１２Ｇの曲がりや座屈の発生を回避し、しかも駆動モータＭのサイズ増大を回避して装置全体のサイズ増大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】
【００３０】
１００ ・・・ 噛合チェーン式進退作動装置
１１０ ・・・ 噛合チェーンモジュール
１１１ ・・・ 第１噛合チェーンユニット
１１１Ｇ ・・・ 第１噛合チェーンユニットのチェーン剛直化部分
１１１Ｒ、１１１Ｌ 第１噛合チェーン
１１１ＲＡ ・・・ フック状内歯プレート
１１１ＲＢ ・・・ フック状外歯プレート
１１１ＲＣ ・・・ 連結ピン
１１１ＲＤ ・・・ ブシュ
１１２ ・・・ 第２噛合チェーンユニット
１１２Ｇ ・・・ 第２噛合チェーンユニットのチェーン剛直化部分
１１２Ｒ、１１２Ｌ 第２噛合チェーン
１１３ ・・・ チェーンガイドプレート
１１３Ａ ・・・ チェーンガイド
１１３ＡＳ ・・・ チェーンガイド面
１２０ ・・・ 被駆動体
１３０ ・・・ ベースプレート
１４０ ・・・ 駆動用スプロケット
１５０ ・・・ 接続機構
１５１ ・・・ 側方プレート
１５２ ・・・ 水平方向移動部
１５３ ・・・ 水平方向レール
１６０ ・・・ リンク機構
１６１ ・・・ リンク機構の関節部
ＣＷ ・・・ チェーン屈曲部分
Ｄ１ ・・・ 第１チェーン剛直化方向
Ｄ２ ・・・ 第２チェーン剛直化方向
ＤＶ ・・・ 鉛直方向
ＤＨ ・・・ 水平方向
ＤＲ、ＤＬ ・・・ 第１及び第２チェーン剛直化方向に対する交差方向
ＤＷ ・・・ チェーン幅方向
ΔＬ ・・・ 被駆動体の駆動長
Ｌ１ ・・・ 第１及び第２噛合チェーンユニットの突出長さ
Ｌ２ ・・・ 第１及び第２噛合チェーンユニットの駆動長
Ｇ ・・・ 設置面
ＧＳ ・・・ 直交ギア
Ｍ ・・・ 駆動モータ
【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、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。）。
【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）
【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大型化させる必要が生じ、昇降装置全体のサイズ増大を回避した状態で昇降テーブルの高速駆動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を生じさせ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チェーン剛直化部分の曲がりや座屈の発生を回避し、しかも駆動モータのサイズ増大に伴う装置全体のサイズ増大を回避する噛合チェーン式進退作動装置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式進退作動装置は、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噛合チェーンを有している第２噛合チェーンユニットと前記第１噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれに対応してチェーンガイド面を沿わせるように設けられて前記第１噛合チェーン対及び第２噛合チェーンをガイドする複数のチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートとを備え、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噛合チェーンモジュールと、前記第１噛合チェーンユニットの先端部に固定接続された被駆動体と、前記第２噛合チェーンユニットの先端部に固定接続されたベースプレートとを備えていることにより、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式進退作動装置は、請求項１に記載の構成に加えて、前記チェーンガイドプレートが、前記複数のチェーンガイドを形成した単一の平板であり、前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、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式進退作動装置は、請求項１又は請求項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、前記チェーンガイドプレートに形成されたスプロケット収容溝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式進退作動装置は、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式進退作動装置は、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、前記チェーンガイドが、前記チェーン噛み外れ部分を収納する曲線状チェーン収納部を有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。
【００１１】
請求項６に係る本発明の噛合チェーン式進退作動装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の構成に加えて、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が、前記ベースプレートを設置した設置面に直交する鉛直方向に対して平行であり、
前記噛合チェーンモジュールと前記被駆動体及びベースプレートのそれぞれに上端部及び下端部を固定接続したリンク機構の関節部とを相互に接続している接続機構が、前記チェーンガイドプレートに並列配置されているとともに前記チェーンガイドプレートに接続された側方プレートに固定接続され、前記関節部に固定接続されているとともに前記リンク機構の伸縮動作に応じて水平方向に移動する水平方向移動部が、前記接続機構に設けら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】
【００１２】
請求項１に係る本発明の噛合チェーン式進退作動装置によれば、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噛合チェーンを有している第２噛合チェーンユニットと前記第１噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれに対応してチェーンガイド面を沿わせるように設けられて前記第１噛合チェーン対及び第２噛合チェーンをガイドする複数のチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートとを備え、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噛合チェーンモジュールと、前記第１噛合チェーンユニットの先端部に固定接続された被駆動体と、前記第２噛合チェーンユニットの先端部に固定接続されたベースプレートとを備えていることにより、一つの噛合チェーンユニットのみを進退動させて被駆動体を駆動させる駆動長に比べて第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一つの噛合チェーンユニットのストローク長の２倍に被駆動体の駆動長を増大させるとともに相互に噛み合ったチェーン噛み外れ部分で第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進退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で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体を高速すなわち一つの噛合チェーンユニットで被駆動体を駆動する駆動速度の２倍で駆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し、しかも駆動モータのサイズ増大を回避して装置全体のサイズ増大を回避することができる。
【００１３】
そして、本請求項２に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、請求項１に記載の噛合チェーン式進退作動装置が奏する効果に加えて、前記チェーンガイドプレートが、前記複数のチェーンガイドを形成した単一の平板であり、前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、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進退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進退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を高速で進退動させて被駆動体を高速駆動することができる。
【００１４】
そして、本請求項３に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、請求項１又は請求項２に記載の噛合チェーン式進退作動装置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、前記チェーンガイドプレートに形成されたスプロケット収容溝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噛合チェーンのそれぞれに別個の駆動用スプロケットを係合させる場合に比べて駆動モータから駆動用スプロケットに駆動力を伝達する動力伝達機構の構成を簡素化して部品点数増加を回避するため、装置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して被駆動体を高速で駆動することができる。
【００１５】
そして、本請求項４に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、請求項３に記載の噛合チェーン式進退作動装置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、駆動用スプロケットから一方の噛合チェーンに駆動用スプロケットの回転力すなわち一方の噛合チェーンに対する駆動力を確実に伝達した状態で第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を安定して進退動させて被駆動体を高速駆動することができる。
【００１６】
そして、本請求項５に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、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式進退作動装置が奏する効果に加えて、前記チェーンガイドが、前記チェーン噛み外れ部分を収納する曲線状チェーン収納部を有していることにより、直線状の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ガイドプレートの設置スペース内で効率良くチェーン噛み外れ部分の収納スペースを設定するため、装置全体のサイズ増大をより一層回避することができる。
【００１７】
そして、本請求項６に係る噛合チェーン式進退作動装置によれば、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の噛合チェーン式進退作動装置が奏する効果に加えて、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が、前記ベースプレートを設置した設置面に直交する鉛直方向に対して平行であり、前記噛合チェーンモジュールと前記被駆動体及びベースプレートのそれぞれに上端部及び下端部を固定接続したリンク機構の関節部とを相互に接続している接続機構が、前記チェーンガイドプレートに並列配置されているとともに前記チェーンガイドプレートに接続された側方プレートに固定接続され、前記関節部に固定接続されているとともに前記リンク機構の伸縮動作に応じて水平方向に移動する水平方向移動部が、前記接続機構に設けられていることにより、リンク機構が第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進退動に応じた噛合チェーンモジュールの上下移動を阻害しないとともに噛合チェーンモジュールの横方向すなわち噛合チェーンモジュールからみて接続機構を設けた側から噛合チェーンモジュールを支持するため、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で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体を高速で駆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より一層回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例で用いられ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式進退作動装置の正面側斜視図。
【図３】本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の背面側斜視図。
【図４】本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の正面図。
【図５】本発明の一実施例で用いられる噛合チェーンモジュールの正面図。
【図６】本発明の一実施例で用いられる噛合チェーンモジュールの平面図。
【図７】本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の噛合チェーン式進退作動装置は、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噛合チェーンを有している第２噛合チェーンユニットと第１噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれに対応してチェーンガイド面を沿わせるように設けられて第１噛合チェーン対及び第２噛合チェーンをガイドする複数のチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートとを備え、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噛合チェーンモジュールと、第１噛合チェーンユニットの先端部に固定接続された被駆動体と、第２噛合チェーンユニットの先端部に固定接続されたベースプレートとを備え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噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれの一部であるチェーン噛み外れ部分同士は、再度噛合領域を形成しないでそのまま進退駆動されても構わない。
なお、以下に挙げる実施例は、本発明に係る噛合チェーン式進退作動装置に用いる２つの噛合チェーンユニットを鉛直方向に進退動させるものであるが、２つの噛合チェーンユニットを水平方向に進退動するように噛合チェーン式進退作動装置を壁面に設置して使用しても構わない。
【実施例】
【００２０】
以下、図１乃至図７を参照しながら、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００を説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例で用いられ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式進退作動装置の正面側斜視図であり、図３は、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の背面側斜視図であり、図４は、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の正面図であり、図５は、本発明の一実施例で用いられる噛合チェーンモジュールの正面図であり、図６は、本発明の一実施例で用いられる噛合チェーンモジュールの平面図であり、図７は、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置の動作説明図である。
【００２１】
まず、図１に基づいて、後述する噛合チェーン式進退作動装置１００に用いられる第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２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１１１、１１２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１１１の構成を詳細に説明し、第２噛合チェーンユニット１１２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１１１は、チェーン幅方向ＤＷに沿って離間配置される一対のフック状内歯プレート１１１ＲＡ、１１１ＲＡ及びこの一対のフック状内歯プレート１１１ＲＡ、１１１ＲＡ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１１１ＲＢ、１１１ＲＢを前後一対の連結ピン１１１ＲＣ、１１１ＲＣでチェーン長手方向に多数連結して構成されている。
また、チェーン幅方向ＤＷに沿って相互に対向する一対のフック状内歯プレート１１１ＲＡ、１１１ＲＡは、連結ピン１１１ＲＣを挿嵌したブシュ１１１ＲＤを介して互いにチェーン幅方向ＤＷに連結固定されている。
一対の第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌは、相互に対向配置した状態で後述の駆動用スプロケット１４０によって駆動されて噛み合って一体化するとともに噛み外れて分岐する。
なお、第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン対１１２Ｒ、１１２Ｌは、ブシュに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。
【００２２】
次に、図２乃至図７を参照しながら、本発明の一実施例である噛合チェーン式進退作動装置１００を詳細に説明する。
なお、本実施例では、チェーンガイドプレート１１３の上下端のそれそれから図７中の上下方向すなわち第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に第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２のそれぞれを長さＬ１だけ突出させた状態から駆動長Ｌ２だけ第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２をそれぞれ伸張させた状態を例に挙げて噛合チェーン式進退作動装置１００の動作状態を説明する。
図２乃至図７に示すように、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置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１１１Ｒ、１１１Ｌを有している第１噛合チェーンユニット１１１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１１２Ｒ、１１２Ｌを有している第２噛合チェーンユニット１１２と第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌのそれぞれに対応してチェーンガイド面１１３ＡＳを沿わせるように設けられて第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌをガイドする複数のチェーンガイド１１３Ａを形成したチェーンガイドプレート１１３とを備え、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２が、それぞれのチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨ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１１０と、第１噛合チェーンユニット１１１の先端部に固定接続された被駆動体１２０と、第２噛合チェーンユニット１１２の先端部に固定接続されたベースプレート１３０とを備えていることにより、一つの噛合チェーンユニットのみを進退動させてテーブル等の被駆動体１２０を駆動させる駆動長Ｌ２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に沿って一つの噛合チェーンユニットのストローク長の２倍すなわち駆動長Ｌ２の２倍に被駆動体１２０の駆動長ΔＬを増大させるとともに相互に噛み合ったチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ及び１１２ＲＨ、１１１ＬＨ及び１１２ＬＨで第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２の進退動を同期させるため、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体１２０を高速すなわち一つの噛合チェーンユニットで被駆動体を駆動する駆動速度の２倍で駆動するとともにチェーン剛直化部分１１１Ｇ、１１２Ｇの曲がりや座屈の発生を回避し、しかも駆動モータＭのサイズ増大を回避して装置全体のサイズ増大を回避するようになっている。
【００２３】
この場合、第１噛合チェーンユニット１１１の先端部側から伝達された被駆動体１２０の荷重が第１噛合チェーンユニット１１１のチェーン剛直化部分１１１Ｇから同一軸線を経由して第２噛合チェーンユニット１１２のチェーン剛直化部分１１２Ｇまで一直線に伝達されるので、各噛合チェーンユニットに対してせん断力や曲げ力が働きにくく、チェーン式進退作動装置１００は、より安定して第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２を進退駆動させることができる。
【００２４】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、チェーンガイドプレート１１３が、複数のチェーンガイド１１３Ａを形成した単一の平板であり、相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ及び１１２ＲＨ、１１１ＬＨ及び１１２ＬＨが、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ＤＲ及びＤＬすなわち水平方向ＤＨ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１１１ＲＨ及び１１２ＲＨ、１１１ＬＨ及び１１２ＬＨを一体の剛体として第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２のそれぞれの進退動を同期させるため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２のそれぞれの進退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１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２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１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２を高速で進退動させて被駆動体１２０を高速駆動するようになっている。
【００２５】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌのうち一方の噛合チェーンすなわち第１噛合チェーン１１１Ｌに係合する駆動用スプロケット１４０が、チェーンガイドプレート１１３に形成されたスプロケット収容溝１１３Ｂに配置されていることにより、第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌのそれぞれに別個の駆動用スプロケットを係合させる場合に比べて駆動モータＭから駆動用スプロケット１４０に駆動力を伝達する動力伝達機構の構成を簡素化して部品点数増加を回避するため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、装置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１１１Ｒ及び１１１Ｌ、１１２Ｒ及び１１２Ｌを同時に進退駆動して被駆動体１２０を高速で駆動するようになっている。
なお、駆動用スプロケット１４０は、駆動モータＭから直交ギアＧＳを介して駆動力を受けて回転し、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２を駆動する。
【００２６】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、駆動用スプロケット１４０が、一方の噛合チェーンすなわち第１噛合チェーン１１１Ｌのチェーン屈曲部分ＣＷに対してこのチェーン屈曲部分ＣＷ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すなわち第１噛合チェーン１１１Ｌ及び駆動用スプロケット１４０の間で係合する歯数を増加させることができるため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、駆動用スプロケット１４０から一方の噛合チェーンすなわち第１噛合チェーン１１１Ｌに駆動用スプロケット１４０の回転力すなわち第１噛合チェーン１１１Ｌに対する駆動力を確実に伝達した状態で第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２を安定して進退動させて被駆動体１２０を高速駆動するようになっている。
なお、駆動用スプロケット１４０は、４つのチェーン屈曲部分ＣＷのいずれかの外側からチェーン屈曲部分ＣＷに対応する噛合チェーンに係合していてもよい。
【００２７】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、チェーンガイド１１３Ａが、チェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨを収納する曲線状チェーン収納部１１３ＡＰを有していることにより、直線状のチェーンガイドにチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨを収納する場合に比べてチェーンガイドプレート１１３の設置スペース内で効率良くチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨの収納スペースを設定するため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、装置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。
【００２８】
また、本実施例に係る噛合チェーン式進退作動装置１００は、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、ベースプレート１３０を設置した設置面Ｇに直交する鉛直方向ＤＶに対して平行であり、噛合チェーンモジュール１１０と被駆動体１２０及びベースプレート１３０のそれぞれに上端部及び下端部を固定接続したパンタグラフ等のリンク機構１６０の関節部１６１とを相互に接続している接続機構１５０が、チェーンガイドプレート１１３に並列配置されているとともにチェーンガイドプレート１１３に接続された側方プレート１５１に固定接続され、関節部１６１に固定接続されているとともにリンク機構１６０の伸縮動作に応じて水平方向ＤＨに移動する水平方向移動部１５２が、接続機構１５０に設けられていることにより、リンク機構１６０が第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２の進退動に応じた噛合チェーンモジュール１１０の上下移動を阻害しないとともに噛合チェーンモジュール１１０の横方向すなわち噛合チェーンモジュール１１０からみて接続機構１５０を設けた側から噛合チェーンモジュール１１０を支持するため、噛合チェーン式進退作動装置１００は、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２のそれぞれで支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体１２０を高速で駆動するとともにチェーン剛直化部分１１１Ｇ、１１２Ｇの曲がりや座屈の発生をより一層回避するようになっている。
なお、水平方向移動部１５２は、水平方向レール１５３に沿って図２及び図４中の矢印方向すなわち水平方向ＤＨにスライドするように構成されている。
【００２９】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式進退作動装置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１１１Ｒ、１１１Ｌを有している第１噛合チェーンユニット１１１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１１２Ｒ、１１２Ｌを有している第２噛合チェーンユニット１１２と第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌのそれぞれに対応してチェーンガイド面１１３ＡＳを沿わせるように設けられて第１噛合チェーン１１１Ｒ、１１１Ｌ及び第２噛合チェーン１１２Ｒ、１１２Ｌをガイドする複数のチェーンガイド１１３Ａを形成したチェーンガイドプレート１１３とを備え、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２が、それぞれのチェーン噛み外れ部分１１１ＲＨ、１１１ＬＨ、１１２ＲＨ、１１２ＬＨ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１１０と、第１噛合チェーンユニット１１１の先端部に固定接続された被駆動体１２０と、第２噛合チェーンユニット１１２の先端部に固定接続されたベースプレート１３０とを備えていることにより、第１噛合チェーンユニット１１１及び第２噛合チェーンユニット１１２で支持可能な荷重の低下を生じさせない状態で被駆動体１２０を高速すなわち一つの噛合チェーンユニットで被駆動体を駆動する駆動速度の２倍で駆動するとともにチェーン剛直化部分１１１Ｇ、１１２Ｇの曲がりや座屈の発生を回避し、しかも駆動モータＭのサイズ増大を回避して装置全体のサイズ増大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】
【００３０】
１００ ・・・ 噛合チェーン式進退作動装置
１１０ ・・・ 噛合チェーンモジュール
１１１ ・・・ 第１噛合チェーンユニット
１１１Ｇ ・・・ 第１噛合チェーンユニットのチェーン剛直化部分
１１１Ｒ、１１１Ｌ 第１噛合チェーン
１１１ＲＡ ・・・ フック状内歯プレート
１１１ＲＢ ・・・ フック状外歯プレート
１１１ＲＣ ・・・ 連結ピン
１１１ＲＤ ・・・ ブシュ
１１２ ・・・ 第２噛合チェーンユニット
１１２Ｇ ・・・ 第２噛合チェーンユニットのチェーン剛直化部分
１１２Ｒ、１１２Ｌ 第２噛合チェーン
１１３ ・・・ チェーンガイドプレート
１１３Ａ ・・・ チェーンガイド
１１３ＡＳ ・・・ チェーンガイド面
１２０ ・・・ 被駆動体
１３０ ・・・ ベースプレート
１４０ ・・・ 駆動用スプロケット
１５０ ・・・ 接続機構
１５１ ・・・ 側方プレート
１５２ ・・・ 水平方向移動部
１５３ ・・・ 水平方向レール
１６０ ・・・ リンク機構
１６１ ・・・ リンク機構の関節部
ＣＷ ・・・ チェーン屈曲部分
Ｄ１ ・・・ 第１チェーン剛直化方向
Ｄ２ ・・・ 第２チェーン剛直化方向
ＤＶ ・・・ 鉛直方向
ＤＨ ・・・ 水平方向
ＤＲ、ＤＬ ・・・ 第１及び第２チェーン剛直化方向に対する交差方向
ＤＷ ・・・ チェーン幅方向
ΔＬ ・・・ 被駆動体の駆動長
Ｌ１ ・・・ 第１及び第２噛合チェーンユニットの突出長さ
Ｌ２ ・・・ 第１及び第２噛合チェーンユニットの駆動長
Ｇ ・・・ 設置面
ＧＳ ・・・ 直交ギア
Ｍ ・・・ 駆動モータ
【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噛合チェーンを有している第２噛合チェーンユニットと前記第１噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれに対応してチェーンガイド面を沿わせるように設けられて前記第１噛合チェーン対及び第２噛合チェーンをガイドする複数のチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートとを備え、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噛合チェーンモジュールと、
前記第１噛合チェーンユニットの先端部に固定接続された被駆動体と、
前記第２噛合チェーンユニットの先端部に固定接続されたベースプレートと
を備えていることを特徴とする噛合チェーン式進退作動装置。
【請求項２】
前記チェーンガイドプレートが、前記複数のチェーンガイドを形成した単一の平板であり、
前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、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式進退作動装置。
【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、前記チェーンガイドプレートに形成されたスプロケット収容溝に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の噛合チェーン式進退作動装置。
【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式進退作動装置。
【請求項５】
前記チェーンガイドが、前記チェーン噛み外れ部分を収納する曲線状チェーン収納部を有し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式進退作動装置。
【請求項６】
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が、前記ベースプレートを設置した設置面に直交する鉛直方向に対して平行であり、
前記噛合チェーンモジュールと前記被駆動体及びベースプレートのそれぞれに上端部及び下端部を固定接続したリンク機構の関節部とを相互に接続している接続機構が、前記チェーンガイドプレートに並列配置されているとともに前記チェーンガイドプレートに接続された側方プレートに固定接続され、
前記関節部に固定接続されているとともに前記リンク機構の伸縮動作に応じて水平方向に移動する水平方向移動部が、前記接続機構に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の噛合チェーン式進退作動装置。
【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噛合チェーンを有している第２噛合チェーンユニットと前記第１噛合チェーン及び第２噛合チェーンのそれぞれに対応してチェーンガイド面を沿わせるように設けられて前記第１噛合チェーン対及び第２噛合チェーンをガイドする複数のチェーンガイドを形成したチェーンガイドプレートとを備え、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噛合チェーンモジュールと、
前記第１噛合チェーンユニットの先端部に固定接続された被駆動体と、
前記第２噛合チェーンユニットの先端部に固定接続されたベースプレートと
を備えていることを特徴とする噛合チェーン式進退作動装置。
【請求項２】
前記チェーンガイドプレートが、前記複数のチェーンガイドを形成した単一の平板であり、
前記相互に噛み合うチェーン噛み外れ部分が、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式進退作動装置。
【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、前記チェーンガイドプレートに形成されたスプロケット収容溝に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の噛合チェーン式進退作動装置。
【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式進退作動装置。
【請求項５】
前記チェーンガイドが、前記チェーン噛み外れ部分を収納する曲線状チェーン収納部を有し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式進退作動装置。
【請求項６】
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が、前記ベースプレートを設置した設置面に直交する鉛直方向に対して平行であり、
前記噛合チェーンモジュールと前記被駆動体及びベースプレートのそれぞれに上端部及び下端部を固定接続したリンク機構の関節部とを相互に接続している接続機構が、前記チェーンガイドプレートに並列配置されているとともに前記チェーンガイドプレートに接続された側方プレートに固定接続され、
前記関節部に固定接続されているとともに前記リンク機構の伸縮動作に応じて水平方向に移動する水平方向移動部が、前記接続機構に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の噛合チェーン式進退作動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５６７６４（Ｐ２０１３−５６７６４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７４９９（Ｐ２０１１−１９７４９９）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
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