回転機構及び該回転機構を用いたテープフィーダ
【課題】 駆動源の動力を回転体に対して、精度良く安定的に伝達できる上、回転体が受ける回転抵抗や衝撃等を軽減して回転体をスムーズに回転させる。
【解決手段】 駆動源２０の動力を回転体４０に伝達して該回転体４０を回転させるようにした回転機構であって、静止した際の前記回転体４０に周方向の遊びを有する回転機構において、前記回転体４０に全周にわたる環状係合部４１が設けられ、前記環状係合部４１の周囲の不動部位には、前記回転体４０と略平行に回転可能にローラ部材６２が支持され、前記ローラ部材６２は、付勢部材６３の付勢力により前記環状係合部４１の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向ｐを前記回転体４０の中心軸からそらすように設けられる。
【解決手段】 駆動源２０の動力を回転体４０に伝達して該回転体４０を回転させるようにした回転機構であって、静止した際の前記回転体４０に周方向の遊びを有する回転機構において、前記回転体４０に全周にわたる環状係合部４１が設けられ、前記環状係合部４１の周囲の不動部位には、前記回転体４０と略平行に回転可能にローラ部材６２が支持され、前記ローラ部材６２は、付勢部材６３の付勢力により前記環状係合部４１の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向ｐを前記回転体４０の中心軸からそらすように設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の駆動によって回転体を回転させるようにした回転機構に関し、特に、電子部品を装着したテープをスプロケットによって繰り出すようにしたテープフィーダに用いるのに好適な回転機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を基板に搭載するための手段として、電子部品を装着したテープをテープフィーダによってピッチ送りし、ピッチ送りされたテープ上の電子部品を、移載装置によって吸着して基板上に載せ替えるようにしたものが広く実施されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前記した従来のテープフィーダには、前記テープを繰出すためのスプロケットに回転力を伝達する機構として、互いに噛み合う複数の歯車により回転力を伝達する動力伝達機構を用いるものがある。このような動力伝達機構においては、互いに噛み合う歯車をスムーズに回転させるために、これら歯車間には、バックラッシュと呼称される遊び（隙間）が設けられる。
このため、前記複数の歯車を停止した際、前記スプロケットには、前記バックラッシュに起因する周方向のがたつきを生じ、このがたつきに起因して、停止位置にばらつきを生じたり、再始動時に応答遅れを生じたり等する場合がある。
そこで、前記バックラッシュによるがたつきを解消する一手段として、例えば、前記スプロケットを所定ピッチ回転させる毎に、前記スプロケットと一体の歯車に、ストッパ爪を係合状態から係脱させることが提案される（特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、単にストッパ爪を歯車に係合及び係脱させる構造によれば、スプロケットと一体の歯車（回転体）がストッパ爪の係合による抵抗や衝撃を受けて、スプロケットの回転がスムーズに行われなかったり、スプロケットに振動が伝達したりするおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２４３５６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、駆動源の動力を回転体に効率よく安定的に伝達できる上、回転体が受ける回転抵抗や衝撃等を軽減して回転体をスムーズに回転させることができる回転機構及び該回転機構を用いたテープフィーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための技術的手段は、駆動源の動力を回転体に伝達して該回転体を回転させるようにした回転機構であって、静止した際の前記回転体に周方向の遊びを解消する手段を有する回転機構において、前記回転体に全周にわたる環状係合部が設けられ、前記環状係合部の周囲の不動部位には、前記回転体と略平行に回転可能にローラ部材が支持され、前記ローラ部材は、付勢手段の付勢力により前記環状係合部の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向を前記回転体の中心軸からそらすように設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような作用効果を奏する。
ローラ部材が付勢手段に付勢されて環状係合部の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向が回転体の中心軸からそれているため、回転体を、常時、周方向の一方に付勢して、周方向の遊びを解消することができる。
したがって、回転体が周方向の遊びによってがたつくのを防止することができる。
しかも、回転体の環状係合部に押圧されるローラ部材が回転可能であるため、回転体がローラ部材から受ける抵抗や衝撃を、従来のストッパ爪を用いた場合と比較して、小さくすることができる。
よって、駆動源の動力を回転体に効率良く安定的に伝達できる上、回転体が受ける回転抵抗や衝撃等を軽減して回転体をスムーズに回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る回転機構（テープフィーダ）の一例を示す側面図である。
【図２】図１におけるII部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための第一の形態では、駆動源の動力を回転体に伝達して該回転体を回転させるようにした回転機構であって、静止した際の前記回転体に周方向の遊びを有する回転機構において、前記回転体に全周にわたる環状係合部が設けられ、前記環状係合部の周囲の不動部位には、前記回転体と略平行に回転可能にローラ部材が支持され、前記ローラ部材は、付勢手段の付勢力により前記環状係合部の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向を前記回転体の中心軸からそらすように設けられる。
【００１１】
また、第二の形態では、前記押圧方向が、前記回転体の回転方向に対向するように、前記回転体の中心軸からそれている。
この形態によれば、特に、停止中の回転体が再始動する際の応答遅れを効果的に解消することができる。
【００１２】
また、第三の形態では、前記環状係合部と前記ローラ部材を、互いに噛み合う歯車状に形成した。
この形態によれば、環状係合部とローラ部材との間に滑りが生じるのを防止することができ、ひいては、回転体を周方向の一方に効果的に付勢することができる。
【００１３】
また、第四の形態では、先端側を前記環状係合部の外周部に接近離間するように基端側が不動部位に支持された揺動部材を備え、該揺動部材の先端側に前記ローラ部材を回転可能に支持し、前記付勢手段として、前記揺動部材を前記押圧方向に沿って揺動させる付勢部材を設けた。
この形態によれば、ローラ部材を環状係合部の外周部に対し押圧する構成を、簡素で生産性の良好な具体的構造とすることができる。
【００１４】
また、第五の形態では、前記揺動部材の支点を、前記ローラ部材を基準に、前記回転体の回転方向に対する反対側に配置した。
仮に、揺動部材の支点を、ローラ部材を基準に、回転体の回転方向側に配置した場合には、ローラ部材が回転体に食付いて、停止中の回転体を再始動する際の抵抗が大きくなるおそれがある。しかしながら、前記第五の形態によれば、前記のような問題を解消し、停止中の回転体が再始動した際には、揺動部材を離間方向へスムーズに離間させることができる。
【００１５】
第六の形態では、前記駆動源が回転式電動機であり、該回転式電動機から前記回転体に回転力を伝達する複数の歯車を備え、前記回転体における周方向の遊びは、互いに噛み合う前記歯車間のバックラッシュによるものとする。
この形態によれば、歯車間のバックラッシュによるがたつきを解消し、回転体の停止位置にがたつきを生じたり、再始動時に応答遅れを生じたりすることを、効果的に防止することができる。
【００１６】
第七の形態では、前記回転体と一体的に回転するスプロケットを備え、テープをこのスプロケットの外周部に係合させて、前記テープを送ることができるテープフィーダを構成する。
この形態によれば、駆動源の動力をスプロケットに安定的に伝達することができ、ひいては、テープ送りを高精度に制御可能なテープフィーダを提供することができる。
【００１７】
以下、上記形態の特に好ましい実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明に係る回転機構を用いて、電子部品を装着したテープＴを繰出すテープフィーダを構成したものである。
このテープフィーダは、基体１０と、該基体１０に固定された駆動源２０と、該駆動源２０の動力を互いに噛み合う複数の歯車によって伝達する動力伝達機構３０と、該動力伝達機構３０に伝達される回転力によって回転する回転体４０と、該回転体４０と一体的に回転するように設けられてテープＴを繰出すスプロケット５０と、回転体４０を回転方向に対する逆方向（図示例によれば時計方向）へ付勢する回転体付勢機構６０とを備える。
【００１９】
基体１０は、例えば金属製等の剛性材料から平板状に形成され、その一方の面に、後述する駆動源２０、動力伝達機構３０、回転体４０、スプロケット５０、回転体付勢機構６０等を支持している。
【００２０】
駆動源２０は、回転式電動機であり、本実施例では、所定の回転角度毎に発停するように制御されたブラシレスＤＣモータが用いられる。この駆動源２０の他例としては、ブラシ付ＤＣモータや、ステッピングモータ、空圧モータ等とすることも可能である。
【００２１】
動力伝達機構３０は、複数の歯車の噛み合わせによって、駆動源２０の駆動軸の回転数を減速して、回転体４０に伝達する機構である。複数の歯車の大きさ、個数、組み合わせ等は、図示例のものに限定されず、駆動源２０の回転数やトルク、テープＴの送り速度等に応じて適宜に設定される。
【００２２】
回転体４０は、基体１０に対し、回転軸４０ａを介して双方向へ回転自在となるように支持される。この回転体４０は、該回転体４０の外周側（図示例によれば外周面）に全周にわたって設けられた歯車状の環状係合部４１が、動力伝達機構３０における反駆動源側の歯車３１に噛み合わせられることで、一方向（図示例によれば反時計方向）へ回転する。環状係合部４１には、前記歯車３１以外に、後述する歯車状のローラ部材６２が噛み合わせられる。
【００２３】
なお、図示例では、簡素で好ましい形態として、同一の環状係合部４１に対し、歯車３１とローラ部材６２の両方が係合するようにしたが、他例としては、直径の異なる二つの環状係合部を設け、それぞれの環状係合部に歯車３１とローラ部材６２を別々に係合させるようにしてもよい。
【００２４】
前記回転体４０の歯車状の環状係合部４１と、該環状係合部４１に噛み合う歯車３１との間や、動力伝達機構３０を構成する他の複数の歯車における隣り合う歯車間には、これら両歯車をスムーズに噛み合わせて回転させるために所謂バックラッシュが設けられている。
このバックラッシュは、例えば、図２に示すように、回転体４０の歯車状の環状係合部４１と、該環状係合部４１に噛み合う歯車３１との間において、環状係合部４１側で周方向に隣り合う二つの歯部４１ａ１，４１ａ２の間に、歯車３１側の一つの歯部３１ａを嵌め合せた場合に、前記二つの歯部４１ａ１，４１ａ２における反回転方向側（図２によれば下側）の歯部４１ａ１と、歯車３１側の一つの歯部３１ａとの間に形成される隙間Ｓ（遊び）である。
なお、前記バックラッシュは、前記と同様にして、環状係合部４１と歯車３１の間以外にも、動力伝達機構３０を構成する複数の歯車間に形成される。本実施例の回転機構は、環状係合部４１と歯車３１を含む複数の歯車間のバックラッシュ、あるいは、これらバックラッシュが積算されて前記二つの歯部４１ａ１，４１ａ２間に隙間Ｓとして形成されたバックラッシュを解消しようとするものである。
【００２５】
また、スプロケット５０は、回転体４０と一体的に回転するように、回転体４０の軸方向に並んで、回転体４０と同軸に設けられる。このスプロケット５０の外周部には、テープＴの複数の被係合孔（図示せず）に係合するように、周方向に所定間隔を置いて複数の歯部５１ａが設けられる。
このスプロケット５０と回転体４０を一体的に回転する具体的構造は、例えば、スプロケット５０を回転体４０の側面に固定した態様や、スプロケット５０と回転体４０とを一体成形した態様、同一の回転軸４０ａに対しスプロケット５０及び回転体４０の双方を固定した態様等とすればよい。
【００２６】
また、回転体付勢機構６０は、先端側を回転体４０の環状係合部４１の外周部に接近離間させるように、基端側が基体１０（不動部位）に支持された揺動部材６１と、揺動部材６１の先端側に回転可能に支持されたローラ部材６２と、揺動部材６１を押圧方向ｐに沿って揺動するように付勢する付勢部材６３（付勢手段）とを備える。
【００２７】
揺動部材６１は、基端側が基体１０に対し回転自在に支持されるとともに、その先端側（換言すれば自由端側）に、ローラ部材６２を回転自在に支持している。
この揺動部材６１における基端側の支点６１ａは、揺動部材６１先端側のローラ部材６２の支持点を基準に、回転体４０の回転方向に対する反対側（図１によればローラ部材６２よりも左寄り側）に配置される。ここで、前記回転方向とは、回転体４０の外周部とローラ部材６２の外周部との接点における回転体４０の回転方向を意味する。前記支点６１ａは、より詳細に説明すれば、回転体４０の中心とローラ部材６２の中心とを結ぶ仮想直線ｃを境にして、前記回転方向側に対する逆方向側に位置する。
【００２８】
付勢部材６３は、揺動部材６１の支点６１ａ部分にコイル状に巻かれたねじりばねであり、その一端側を基体１０に係止するとともに、その他端側を揺動部材６１に固定し、揺動部材６１の先端側のローラ部材６２が環状係合部４１に押圧されるように付勢している。
【００２９】
付勢部材６３の係止構造について詳細に説明すれば、図１に示すように、基体１０における揺動部材６１の下方側には、所定間隔置きに複数（図示例によれば３つ）の突起１１，１２，１３が設けられ、これらの突起に、選択的に付勢部材６３の一端側が係止されることで、付勢部材６３の付勢力を適宜に調整できるようにしている。
例えば、図１に示す一例によれば、突起１２に、付勢部材６３の前記一端側が挿入係止されているが、付勢部材６３の前記一端側を突起１３に挿入すれば、付勢部材６３の付勢力を弱めるとともに、環状係合部４１に対するローラ部材６２の押圧力を弱めることができる。
【００３０】
また、ローラ部材６２は、揺動部材６１の先端側において外周部が回転体４０側へ突出するように配置され、回転体４０の中心軸と略平行な軸部材６２ａを介して、揺動部材６１に回転自在に支持されている。
このローラ部材６２の外周部は、回転体４０の歯車状の環状係合部４１に対し噛み合う歯車状に形成される。このローラ部材６２の材質は、本実施例によれば、金属材料や、硬質の合成樹脂材料、セラミック等の剛性材料とされるが、他例としては、ゴムや、軟質の剛性樹脂材料とすることも可能である。
そして、このローラ部材６２は、揺動部材６１と共に付勢部材６３によって付勢されることで、回転体４０の環状係合部４１に押圧される。この押圧方向ｐ（図１の二点鎖線参照）は、揺動部材６１及びローラ部材６２を適宜に配置することで、回転体４０の回転方向（図示例によれば反時計方向）に対向して、回転体４０の中心軸（詳細には回転軸４０ａの中心部）からそれるようになっている。
換言すれば、押圧方向ｐは、回転体４０の中心とローラ部材６２の中心を結ぶ仮想直線ｃ（図１参照）に対し傾斜し、且つ、回転体４０の回転方向に対向する方向となり、図１に示す一例によれば、この押圧方向ｐの延長線は、回転体４０の若干左側にずれている。
【００３１】
上記構成の回転体付勢機構６０によれば、前記したように、回転体４０の回転方向に対向するようにして、回転体４０にローラ部材６２が押し付けられるため、
回転体４０には、逆回転方向（図１によれば時計方向）の付勢力が作用することになる。この付勢力は、付勢部材６３の弾発力の加減によって調整が可能である。すなわち、付勢部材６３の弾発力を強くすれば前記逆回転方向の付勢力を増加することができ、逆に付勢部材６３の弾発力を弱くすれば前記逆回転方向の付勢力を減少することができる。
ここで、回転体４０の中心軸と軸部材６２ａとの略平行な関係は、ローラ部材６２が回転体４０を押圧することを妨げない範囲内にあればよい。
【００３２】
なお、本実施例では、ローラ部材６２は、揺動部材６１に固定された軸部材６２ａに対し、ほぼ回転自在となるように環状に装着されているが、必要に応じて、このローラ部材６２と軸部材６２ａの間の摩擦力を調整して、ローラ部材６２に適宜な回転抵抗を加えるようにしてもよい。つまり、この回転抵抗を増加することで、前記逆回転方向の付勢力を増加することも可能である。
【００３３】
次に、上記構成のテープフィーダについて、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
駆動源２０の駆動軸が回転すると、その回転力は、動力伝達機構３０により回転体４０に伝達される。より詳細には、動力伝達機構３０における反駆動源側の歯車３１に、回転体４０の環状係合部４１が噛み合って、回転体４０が回転する。この際、環状係合部４１と歯車３１の間には、上述したように、バックラッシュによる隙間Ｓが形成されるとともに（図２参照）、環状係合部４１における隣り合う歯部４１ａ１，４１ａ２のうちの回転方向側（図２によれば上側）の歯部４１ａ２に対し、歯車３１側の一つの歯部３１ａが当接する。
【００３４】
回転体４０の回転中及び停止中、環状係合部４１の外周部に、ローラ部材６２が付勢部材６３に付勢されて押圧されるとともに、その押圧方向ｐが、回転体４０の回転方向に対向するように、回転体４０の中心軸からずれているため、回転体４０は、回転体付勢機構６０によって、逆回転方向（図示例によれば時計方向）の付勢力を受けることになる。
したがって、駆動源２０が停止した際においても、回転体４０は、前記逆回転方向の付勢力を受けるため、環状係合部４１における隣り合う歯部４１ａ１，４１ａ２のうちの回転方向側（図２によれば上側）の歯部４１ａ２を、歯車３１側の一つの歯部３１ａが当接させた状態、すなわち回転中と同じように周方向のがたつきのない状態を維持して停止する。
【００３５】
また、回転体４０が停止状態から始動する際には、前記のようにがたつきのない状態からの始動であるため、その始動に応答遅れを生じることがない。しかも、その始動の際、ローラ部材６２が回転体４０の環状係合部４１に沿って転動するとともに、揺動部材６１が、環状係合部４１から受ける反力により回転体４０から離間する方向へ微動するため、回転体４０は、ローラ部材６２から回転抵抗や衝撃等をほとんど受けることなく、スムーズに始動し、回転する。
【００３６】
よって、駆動源２０の発停を所定時間置きに繰り返すことで、テープＴをピッチ送りする制御においては、停止時に回転体４０及びスプロケット５０の停止位置がばらつき、テープＴの１ピッチあたりの送り量がばらつくようなこと防ぐことができ、前記送り量を高精度に維持することができる。
【００３７】
なお、上記実施例によれば、特に好ましい態様として、回転体４０及びローラ部材６２を歯車状に形成したが、他例としては、回転体４０及びローラ部材６２を、互いに外周面を接触させて転動し合う摩擦車状に形成することも可能である。
【００３８】
また、上記実施例によれば、特に好ましい態様として、押圧方向ｐを、回転体４０の回転方向に対向するように回転体４０の中心軸からそらすようにしたが、他例として、上記回転機構の用途や制御態様等によっては、押圧方向ｐを、回転体４０の回転方向に沿うように回転体４０の中心軸からそらした構成（すなわち、図１によれば、押圧方向ｐを回転軸４０ａの右側にそらした構成）とすることも可能であり、この他例においても、回転体４０が停止時に周方向へがたつくのを防止することができる。
【００３９】
また、上記実施例によれば、特に好ましい態様として、揺動部材６１の支点６１ａを、ローラ部材６２を基準に、回転体４０の回転方向に対する反対側に配置したが、他例としては、揺動部材６１の支点６１ａを、ローラ部材６２を基準に、回転体４０の回転方向側（図１によれば、ローラ部材６２の右側）に配置することも可能である。
【００４０】
また、上記実施例によれば、揺動部材６１を押圧方向ｐに沿って揺動するように付勢する付勢手段として、ねじりばねである付勢部材６３を設けたが、前記付勢手段の他例としては、揺動部材６１をゼンマイによって付勢する態様や、揺動部材６１を板バネによって付勢する態様、揺動部材６１を引張バネ又は圧縮バネによって付勢する態様、揺動部材６１を自重又は錘体の重量によって付勢する態様等とすることも可能である。
【００４１】
また、上記実施例によれば、揺動部材６１を介してローラ部材６２を揺動させる構造としたが、他例としては、揺動部材６１を省き、基体１０に、押圧方向ｐに沿うガイド部（具体的には押圧方向ｐに沿う図示しない長穴等）を設け、このガイド部にローラ部材６２の支持軸を係合させて、ローラ部材６２を押圧方向ｐに沿って往復動可能に保持するとともに、該ローラ部材６２を付勢手段（例えば、引張バネや圧縮バネ、板バネ、自重等）によって付勢して環状係合部４１に押し付けるようにすることも可能である。
【００４２】
また、上記によれば、回転体４０の回転方向のがたつきが歯車間のバックラッシュに起因するものとしたが、上記実施例は、回転体４０のがたつきが、駆動源２０であるモータの特性によるものや、その他の駆動源側の特性に起因するものであっても、その回転体４０のがたつきを解消することができる。
【００４３】
また、上記実施例では、駆動源２０の回転力を回転体４０に伝達する手段として、複数の歯車からなる動力伝達機構３０を用いたが、他例としては、ベルトとプーリからなる動力伝達機構によって駆動源２０の回転力を回転体４０に伝達する態様や、回転体４０を駆動源２０によって直接駆動する態様等とすることも可能である。
【００４４】
また、上記実施例では、回転体４０を回転させる構造として回転式の駆動源２０を用いたが、他例としては、電磁ソレノイドで往復動するプランジャーにより回転体４０を所定角度づつ回転させる機構や、リニアモータの直線的駆動力を回転力に変換し該回転力によって回転体４０を回転させる機構等を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：基体（不動部位）
２０：駆動源
３０：動力伝達機構
４０：回転体
４１：環状係合部
５０：スプロケット
６０：回転体付勢機構
６１：揺動部材
６２：ローラ部材
６３：付勢部材（付勢手段）
ｐ：押圧方向
Ｓ：隙間（遊び）
Ｔ：テープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の駆動によって回転体を回転させるようにした回転機構に関し、特に、電子部品を装着したテープをスプロケットによって繰り出すようにしたテープフィーダに用いるのに好適な回転機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を基板に搭載するための手段として、電子部品を装着したテープをテープフィーダによってピッチ送りし、ピッチ送りされたテープ上の電子部品を、移載装置によって吸着して基板上に載せ替えるようにしたものが広く実施されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前記した従来のテープフィーダには、前記テープを繰出すためのスプロケットに回転力を伝達する機構として、互いに噛み合う複数の歯車により回転力を伝達する動力伝達機構を用いるものがある。このような動力伝達機構においては、互いに噛み合う歯車をスムーズに回転させるために、これら歯車間には、バックラッシュと呼称される遊び（隙間）が設けられる。
このため、前記複数の歯車を停止した際、前記スプロケットには、前記バックラッシュに起因する周方向のがたつきを生じ、このがたつきに起因して、停止位置にばらつきを生じたり、再始動時に応答遅れを生じたり等する場合がある。
そこで、前記バックラッシュによるがたつきを解消する一手段として、例えば、前記スプロケットを所定ピッチ回転させる毎に、前記スプロケットと一体の歯車に、ストッパ爪を係合状態から係脱させることが提案される（特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、単にストッパ爪を歯車に係合及び係脱させる構造によれば、スプロケットと一体の歯車（回転体）がストッパ爪の係合による抵抗や衝撃を受けて、スプロケットの回転がスムーズに行われなかったり、スプロケットに振動が伝達したりするおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２４３５６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、駆動源の動力を回転体に効率よく安定的に伝達できる上、回転体が受ける回転抵抗や衝撃等を軽減して回転体をスムーズに回転させることができる回転機構及び該回転機構を用いたテープフィーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための技術的手段は、駆動源の動力を回転体に伝達して該回転体を回転させるようにした回転機構であって、静止した際の前記回転体に周方向の遊びを解消する手段を有する回転機構において、前記回転体に全周にわたる環状係合部が設けられ、前記環状係合部の周囲の不動部位には、前記回転体と略平行に回転可能にローラ部材が支持され、前記ローラ部材は、付勢手段の付勢力により前記環状係合部の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向を前記回転体の中心軸からそらすように設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような作用効果を奏する。
ローラ部材が付勢手段に付勢されて環状係合部の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向が回転体の中心軸からそれているため、回転体を、常時、周方向の一方に付勢して、周方向の遊びを解消することができる。
したがって、回転体が周方向の遊びによってがたつくのを防止することができる。
しかも、回転体の環状係合部に押圧されるローラ部材が回転可能であるため、回転体がローラ部材から受ける抵抗や衝撃を、従来のストッパ爪を用いた場合と比較して、小さくすることができる。
よって、駆動源の動力を回転体に効率良く安定的に伝達できる上、回転体が受ける回転抵抗や衝撃等を軽減して回転体をスムーズに回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る回転機構（テープフィーダ）の一例を示す側面図である。
【図２】図１におけるII部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための第一の形態では、駆動源の動力を回転体に伝達して該回転体を回転させるようにした回転機構であって、静止した際の前記回転体に周方向の遊びを有する回転機構において、前記回転体に全周にわたる環状係合部が設けられ、前記環状係合部の周囲の不動部位には、前記回転体と略平行に回転可能にローラ部材が支持され、前記ローラ部材は、付勢手段の付勢力により前記環状係合部の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向を前記回転体の中心軸からそらすように設けられる。
【００１１】
また、第二の形態では、前記押圧方向が、前記回転体の回転方向に対向するように、前記回転体の中心軸からそれている。
この形態によれば、特に、停止中の回転体が再始動する際の応答遅れを効果的に解消することができる。
【００１２】
また、第三の形態では、前記環状係合部と前記ローラ部材を、互いに噛み合う歯車状に形成した。
この形態によれば、環状係合部とローラ部材との間に滑りが生じるのを防止することができ、ひいては、回転体を周方向の一方に効果的に付勢することができる。
【００１３】
また、第四の形態では、先端側を前記環状係合部の外周部に接近離間するように基端側が不動部位に支持された揺動部材を備え、該揺動部材の先端側に前記ローラ部材を回転可能に支持し、前記付勢手段として、前記揺動部材を前記押圧方向に沿って揺動させる付勢部材を設けた。
この形態によれば、ローラ部材を環状係合部の外周部に対し押圧する構成を、簡素で生産性の良好な具体的構造とすることができる。
【００１４】
また、第五の形態では、前記揺動部材の支点を、前記ローラ部材を基準に、前記回転体の回転方向に対する反対側に配置した。
仮に、揺動部材の支点を、ローラ部材を基準に、回転体の回転方向側に配置した場合には、ローラ部材が回転体に食付いて、停止中の回転体を再始動する際の抵抗が大きくなるおそれがある。しかしながら、前記第五の形態によれば、前記のような問題を解消し、停止中の回転体が再始動した際には、揺動部材を離間方向へスムーズに離間させることができる。
【００１５】
第六の形態では、前記駆動源が回転式電動機であり、該回転式電動機から前記回転体に回転力を伝達する複数の歯車を備え、前記回転体における周方向の遊びは、互いに噛み合う前記歯車間のバックラッシュによるものとする。
この形態によれば、歯車間のバックラッシュによるがたつきを解消し、回転体の停止位置にがたつきを生じたり、再始動時に応答遅れを生じたりすることを、効果的に防止することができる。
【００１６】
第七の形態では、前記回転体と一体的に回転するスプロケットを備え、テープをこのスプロケットの外周部に係合させて、前記テープを送ることができるテープフィーダを構成する。
この形態によれば、駆動源の動力をスプロケットに安定的に伝達することができ、ひいては、テープ送りを高精度に制御可能なテープフィーダを提供することができる。
【００１７】
以下、上記形態の特に好ましい実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明に係る回転機構を用いて、電子部品を装着したテープＴを繰出すテープフィーダを構成したものである。
このテープフィーダは、基体１０と、該基体１０に固定された駆動源２０と、該駆動源２０の動力を互いに噛み合う複数の歯車によって伝達する動力伝達機構３０と、該動力伝達機構３０に伝達される回転力によって回転する回転体４０と、該回転体４０と一体的に回転するように設けられてテープＴを繰出すスプロケット５０と、回転体４０を回転方向に対する逆方向（図示例によれば時計方向）へ付勢する回転体付勢機構６０とを備える。
【００１９】
基体１０は、例えば金属製等の剛性材料から平板状に形成され、その一方の面に、後述する駆動源２０、動力伝達機構３０、回転体４０、スプロケット５０、回転体付勢機構６０等を支持している。
【００２０】
駆動源２０は、回転式電動機であり、本実施例では、所定の回転角度毎に発停するように制御されたブラシレスＤＣモータが用いられる。この駆動源２０の他例としては、ブラシ付ＤＣモータや、ステッピングモータ、空圧モータ等とすることも可能である。
【００２１】
動力伝達機構３０は、複数の歯車の噛み合わせによって、駆動源２０の駆動軸の回転数を減速して、回転体４０に伝達する機構である。複数の歯車の大きさ、個数、組み合わせ等は、図示例のものに限定されず、駆動源２０の回転数やトルク、テープＴの送り速度等に応じて適宜に設定される。
【００２２】
回転体４０は、基体１０に対し、回転軸４０ａを介して双方向へ回転自在となるように支持される。この回転体４０は、該回転体４０の外周側（図示例によれば外周面）に全周にわたって設けられた歯車状の環状係合部４１が、動力伝達機構３０における反駆動源側の歯車３１に噛み合わせられることで、一方向（図示例によれば反時計方向）へ回転する。環状係合部４１には、前記歯車３１以外に、後述する歯車状のローラ部材６２が噛み合わせられる。
【００２３】
なお、図示例では、簡素で好ましい形態として、同一の環状係合部４１に対し、歯車３１とローラ部材６２の両方が係合するようにしたが、他例としては、直径の異なる二つの環状係合部を設け、それぞれの環状係合部に歯車３１とローラ部材６２を別々に係合させるようにしてもよい。
【００２４】
前記回転体４０の歯車状の環状係合部４１と、該環状係合部４１に噛み合う歯車３１との間や、動力伝達機構３０を構成する他の複数の歯車における隣り合う歯車間には、これら両歯車をスムーズに噛み合わせて回転させるために所謂バックラッシュが設けられている。
このバックラッシュは、例えば、図２に示すように、回転体４０の歯車状の環状係合部４１と、該環状係合部４１に噛み合う歯車３１との間において、環状係合部４１側で周方向に隣り合う二つの歯部４１ａ１，４１ａ２の間に、歯車３１側の一つの歯部３１ａを嵌め合せた場合に、前記二つの歯部４１ａ１，４１ａ２における反回転方向側（図２によれば下側）の歯部４１ａ１と、歯車３１側の一つの歯部３１ａとの間に形成される隙間Ｓ（遊び）である。
なお、前記バックラッシュは、前記と同様にして、環状係合部４１と歯車３１の間以外にも、動力伝達機構３０を構成する複数の歯車間に形成される。本実施例の回転機構は、環状係合部４１と歯車３１を含む複数の歯車間のバックラッシュ、あるいは、これらバックラッシュが積算されて前記二つの歯部４１ａ１，４１ａ２間に隙間Ｓとして形成されたバックラッシュを解消しようとするものである。
【００２５】
また、スプロケット５０は、回転体４０と一体的に回転するように、回転体４０の軸方向に並んで、回転体４０と同軸に設けられる。このスプロケット５０の外周部には、テープＴの複数の被係合孔（図示せず）に係合するように、周方向に所定間隔を置いて複数の歯部５１ａが設けられる。
このスプロケット５０と回転体４０を一体的に回転する具体的構造は、例えば、スプロケット５０を回転体４０の側面に固定した態様や、スプロケット５０と回転体４０とを一体成形した態様、同一の回転軸４０ａに対しスプロケット５０及び回転体４０の双方を固定した態様等とすればよい。
【００２６】
また、回転体付勢機構６０は、先端側を回転体４０の環状係合部４１の外周部に接近離間させるように、基端側が基体１０（不動部位）に支持された揺動部材６１と、揺動部材６１の先端側に回転可能に支持されたローラ部材６２と、揺動部材６１を押圧方向ｐに沿って揺動するように付勢する付勢部材６３（付勢手段）とを備える。
【００２７】
揺動部材６１は、基端側が基体１０に対し回転自在に支持されるとともに、その先端側（換言すれば自由端側）に、ローラ部材６２を回転自在に支持している。
この揺動部材６１における基端側の支点６１ａは、揺動部材６１先端側のローラ部材６２の支持点を基準に、回転体４０の回転方向に対する反対側（図１によればローラ部材６２よりも左寄り側）に配置される。ここで、前記回転方向とは、回転体４０の外周部とローラ部材６２の外周部との接点における回転体４０の回転方向を意味する。前記支点６１ａは、より詳細に説明すれば、回転体４０の中心とローラ部材６２の中心とを結ぶ仮想直線ｃを境にして、前記回転方向側に対する逆方向側に位置する。
【００２８】
付勢部材６３は、揺動部材６１の支点６１ａ部分にコイル状に巻かれたねじりばねであり、その一端側を基体１０に係止するとともに、その他端側を揺動部材６１に固定し、揺動部材６１の先端側のローラ部材６２が環状係合部４１に押圧されるように付勢している。
【００２９】
付勢部材６３の係止構造について詳細に説明すれば、図１に示すように、基体１０における揺動部材６１の下方側には、所定間隔置きに複数（図示例によれば３つ）の突起１１，１２，１３が設けられ、これらの突起に、選択的に付勢部材６３の一端側が係止されることで、付勢部材６３の付勢力を適宜に調整できるようにしている。
例えば、図１に示す一例によれば、突起１２に、付勢部材６３の前記一端側が挿入係止されているが、付勢部材６３の前記一端側を突起１３に挿入すれば、付勢部材６３の付勢力を弱めるとともに、環状係合部４１に対するローラ部材６２の押圧力を弱めることができる。
【００３０】
また、ローラ部材６２は、揺動部材６１の先端側において外周部が回転体４０側へ突出するように配置され、回転体４０の中心軸と略平行な軸部材６２ａを介して、揺動部材６１に回転自在に支持されている。
このローラ部材６２の外周部は、回転体４０の歯車状の環状係合部４１に対し噛み合う歯車状に形成される。このローラ部材６２の材質は、本実施例によれば、金属材料や、硬質の合成樹脂材料、セラミック等の剛性材料とされるが、他例としては、ゴムや、軟質の剛性樹脂材料とすることも可能である。
そして、このローラ部材６２は、揺動部材６１と共に付勢部材６３によって付勢されることで、回転体４０の環状係合部４１に押圧される。この押圧方向ｐ（図１の二点鎖線参照）は、揺動部材６１及びローラ部材６２を適宜に配置することで、回転体４０の回転方向（図示例によれば反時計方向）に対向して、回転体４０の中心軸（詳細には回転軸４０ａの中心部）からそれるようになっている。
換言すれば、押圧方向ｐは、回転体４０の中心とローラ部材６２の中心を結ぶ仮想直線ｃ（図１参照）に対し傾斜し、且つ、回転体４０の回転方向に対向する方向となり、図１に示す一例によれば、この押圧方向ｐの延長線は、回転体４０の若干左側にずれている。
【００３１】
上記構成の回転体付勢機構６０によれば、前記したように、回転体４０の回転方向に対向するようにして、回転体４０にローラ部材６２が押し付けられるため、
回転体４０には、逆回転方向（図１によれば時計方向）の付勢力が作用することになる。この付勢力は、付勢部材６３の弾発力の加減によって調整が可能である。すなわち、付勢部材６３の弾発力を強くすれば前記逆回転方向の付勢力を増加することができ、逆に付勢部材６３の弾発力を弱くすれば前記逆回転方向の付勢力を減少することができる。
ここで、回転体４０の中心軸と軸部材６２ａとの略平行な関係は、ローラ部材６２が回転体４０を押圧することを妨げない範囲内にあればよい。
【００３２】
なお、本実施例では、ローラ部材６２は、揺動部材６１に固定された軸部材６２ａに対し、ほぼ回転自在となるように環状に装着されているが、必要に応じて、このローラ部材６２と軸部材６２ａの間の摩擦力を調整して、ローラ部材６２に適宜な回転抵抗を加えるようにしてもよい。つまり、この回転抵抗を増加することで、前記逆回転方向の付勢力を増加することも可能である。
【００３３】
次に、上記構成のテープフィーダについて、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
駆動源２０の駆動軸が回転すると、その回転力は、動力伝達機構３０により回転体４０に伝達される。より詳細には、動力伝達機構３０における反駆動源側の歯車３１に、回転体４０の環状係合部４１が噛み合って、回転体４０が回転する。この際、環状係合部４１と歯車３１の間には、上述したように、バックラッシュによる隙間Ｓが形成されるとともに（図２参照）、環状係合部４１における隣り合う歯部４１ａ１，４１ａ２のうちの回転方向側（図２によれば上側）の歯部４１ａ２に対し、歯車３１側の一つの歯部３１ａが当接する。
【００３４】
回転体４０の回転中及び停止中、環状係合部４１の外周部に、ローラ部材６２が付勢部材６３に付勢されて押圧されるとともに、その押圧方向ｐが、回転体４０の回転方向に対向するように、回転体４０の中心軸からずれているため、回転体４０は、回転体付勢機構６０によって、逆回転方向（図示例によれば時計方向）の付勢力を受けることになる。
したがって、駆動源２０が停止した際においても、回転体４０は、前記逆回転方向の付勢力を受けるため、環状係合部４１における隣り合う歯部４１ａ１，４１ａ２のうちの回転方向側（図２によれば上側）の歯部４１ａ２を、歯車３１側の一つの歯部３１ａが当接させた状態、すなわち回転中と同じように周方向のがたつきのない状態を維持して停止する。
【００３５】
また、回転体４０が停止状態から始動する際には、前記のようにがたつきのない状態からの始動であるため、その始動に応答遅れを生じることがない。しかも、その始動の際、ローラ部材６２が回転体４０の環状係合部４１に沿って転動するとともに、揺動部材６１が、環状係合部４１から受ける反力により回転体４０から離間する方向へ微動するため、回転体４０は、ローラ部材６２から回転抵抗や衝撃等をほとんど受けることなく、スムーズに始動し、回転する。
【００３６】
よって、駆動源２０の発停を所定時間置きに繰り返すことで、テープＴをピッチ送りする制御においては、停止時に回転体４０及びスプロケット５０の停止位置がばらつき、テープＴの１ピッチあたりの送り量がばらつくようなこと防ぐことができ、前記送り量を高精度に維持することができる。
【００３７】
なお、上記実施例によれば、特に好ましい態様として、回転体４０及びローラ部材６２を歯車状に形成したが、他例としては、回転体４０及びローラ部材６２を、互いに外周面を接触させて転動し合う摩擦車状に形成することも可能である。
【００３８】
また、上記実施例によれば、特に好ましい態様として、押圧方向ｐを、回転体４０の回転方向に対向するように回転体４０の中心軸からそらすようにしたが、他例として、上記回転機構の用途や制御態様等によっては、押圧方向ｐを、回転体４０の回転方向に沿うように回転体４０の中心軸からそらした構成（すなわち、図１によれば、押圧方向ｐを回転軸４０ａの右側にそらした構成）とすることも可能であり、この他例においても、回転体４０が停止時に周方向へがたつくのを防止することができる。
【００３９】
また、上記実施例によれば、特に好ましい態様として、揺動部材６１の支点６１ａを、ローラ部材６２を基準に、回転体４０の回転方向に対する反対側に配置したが、他例としては、揺動部材６１の支点６１ａを、ローラ部材６２を基準に、回転体４０の回転方向側（図１によれば、ローラ部材６２の右側）に配置することも可能である。
【００４０】
また、上記実施例によれば、揺動部材６１を押圧方向ｐに沿って揺動するように付勢する付勢手段として、ねじりばねである付勢部材６３を設けたが、前記付勢手段の他例としては、揺動部材６１をゼンマイによって付勢する態様や、揺動部材６１を板バネによって付勢する態様、揺動部材６１を引張バネ又は圧縮バネによって付勢する態様、揺動部材６１を自重又は錘体の重量によって付勢する態様等とすることも可能である。
【００４１】
また、上記実施例によれば、揺動部材６１を介してローラ部材６２を揺動させる構造としたが、他例としては、揺動部材６１を省き、基体１０に、押圧方向ｐに沿うガイド部（具体的には押圧方向ｐに沿う図示しない長穴等）を設け、このガイド部にローラ部材６２の支持軸を係合させて、ローラ部材６２を押圧方向ｐに沿って往復動可能に保持するとともに、該ローラ部材６２を付勢手段（例えば、引張バネや圧縮バネ、板バネ、自重等）によって付勢して環状係合部４１に押し付けるようにすることも可能である。
【００４２】
また、上記によれば、回転体４０の回転方向のがたつきが歯車間のバックラッシュに起因するものとしたが、上記実施例は、回転体４０のがたつきが、駆動源２０であるモータの特性によるものや、その他の駆動源側の特性に起因するものであっても、その回転体４０のがたつきを解消することができる。
【００４３】
また、上記実施例では、駆動源２０の回転力を回転体４０に伝達する手段として、複数の歯車からなる動力伝達機構３０を用いたが、他例としては、ベルトとプーリからなる動力伝達機構によって駆動源２０の回転力を回転体４０に伝達する態様や、回転体４０を駆動源２０によって直接駆動する態様等とすることも可能である。
【００４４】
また、上記実施例では、回転体４０を回転させる構造として回転式の駆動源２０を用いたが、他例としては、電磁ソレノイドで往復動するプランジャーにより回転体４０を所定角度づつ回転させる機構や、リニアモータの直線的駆動力を回転力に変換し該回転力によって回転体４０を回転させる機構等を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：基体（不動部位）
２０：駆動源
３０：動力伝達機構
４０：回転体
４１：環状係合部
５０：スプロケット
６０：回転体付勢機構
６１：揺動部材
６２：ローラ部材
６３：付勢部材（付勢手段）
ｐ：押圧方向
Ｓ：隙間（遊び）
Ｔ：テープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の動力を回転体に伝達して該回転体を回転させるようにした回転機構であって、静止した際の前記回転体に周方向の遊びを解消する手段を有する回転機構において、
前記回転体に全周にわたる環状係合部が設けられ、前記環状係合部の周囲の不動部位には、前記回転体と略平行に回転可能にローラ部材が支持され、
前記ローラ部材は、付勢手段の付勢力により前記環状係合部の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向を前記回転体の中心軸からそらすように設けられることを特徴とする回転機構。
【請求項２】
前記押圧方向が、前記回転体の回転方向に対向するように、前記回転体の中心軸からそれていることを特徴とする請求項１記載の回転機構。
【請求項３】
前記環状係合部と前記ローラ部材を、互いに噛み合う歯車状に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の回転機構。
【請求項４】
先端側を前記環状係合部の外周部に接近離間するように基端側が不動部位に支持された揺動部材を備え、該揺動部材の先端側に前記ローラ部材を回転可能に支持し、前記付勢手段として、前記揺動部材を前記押圧方向に沿って揺動させる付勢部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の回転機構。
【請求項５】
前記揺動部材の支点を、前記ローラ部材を基準に、前記回転体の回転方向に対する反対側に配置したことを特徴とする請求項４記載の回転機構。
【請求項６】
前記駆動源が回転式電動機であり、該回転式電動機から前記回転体に回転力を伝達する複数の歯車を備え、前記回転体における周方向の遊びは、互いに噛み合う前記歯車間のバックラッシュによるものであることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の回転機構。
【請求項７】
前記回転体と一体的に回転するスプロケットを備え、テープをこのスプロケットの外周部に係合させて、前記テープを送ることができる構造であることを特徴とする請求項１乃至６何れか１項記載の回転機構を用いたテープフィーダ。
【請求項１】
駆動源の動力を回転体に伝達して該回転体を回転させるようにした回転機構であって、静止した際の前記回転体に周方向の遊びを解消する手段を有する回転機構において、
前記回転体に全周にわたる環状係合部が設けられ、前記環状係合部の周囲の不動部位には、前記回転体と略平行に回転可能にローラ部材が支持され、
前記ローラ部材は、付勢手段の付勢力により前記環状係合部の外周部に押圧されるとともに、その押圧方向を前記回転体の中心軸からそらすように設けられることを特徴とする回転機構。
【請求項２】
前記押圧方向が、前記回転体の回転方向に対向するように、前記回転体の中心軸からそれていることを特徴とする請求項１記載の回転機構。
【請求項３】
前記環状係合部と前記ローラ部材を、互いに噛み合う歯車状に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の回転機構。
【請求項４】
先端側を前記環状係合部の外周部に接近離間するように基端側が不動部位に支持された揺動部材を備え、該揺動部材の先端側に前記ローラ部材を回転可能に支持し、前記付勢手段として、前記揺動部材を前記押圧方向に沿って揺動させる付勢部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の回転機構。
【請求項５】
前記揺動部材の支点を、前記ローラ部材を基準に、前記回転体の回転方向に対する反対側に配置したことを特徴とする請求項４記載の回転機構。
【請求項６】
前記駆動源が回転式電動機であり、該回転式電動機から前記回転体に回転力を伝達する複数の歯車を備え、前記回転体における周方向の遊びは、互いに噛み合う前記歯車間のバックラッシュによるものであることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の回転機構。
【請求項７】
前記回転体と一体的に回転するスプロケットを備え、テープをこのスプロケットの外周部に係合させて、前記テープを送ることができる構造であることを特徴とする請求項１乃至６何れか１項記載の回転機構を用いたテープフィーダ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−５５１１６（Ｐ２０１３−５５１１６Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０５８７（Ｐ２０１１−１９０５８７）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００２４０４７７）並木精密宝石株式会社 (210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００２４０４７７）並木精密宝石株式会社 (210)
【Ｆターム（参考）】
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