JP2019027485A - 駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このようなラックを用いた直動機構を採用する駆動装置としては、例えば特許文献1に記載されているように、ラックの軸方向に延びるように設けられたラックの歯列とモータにより駆動するギヤとの位置関係を規制するローラと、ラックを支持する複数の軸受が設けられた直線動作装置が提案されている。
本発明の目的は、安定したラックの移動を確保し、ラックの移動を規制するためにラックと当接する部材数が低減された駆動装置を提供することにある。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図1及び図2中に示した矢印の方向によって、駆動装置1の前後方向、及び左右方向を規定して記述する。また、図3中に示した矢印の方向によって、駆動装置1の上下方向、及び左右方向を規定して記述する。
駆動装置1は、図1に示すように、主に基体2、駆動部3、回転ギヤ4、ラック組立体5、及び支持部材6(図2を参照)などにより構成される。
基体2は平面部2aを有し、例えば本実施形態においては、当該平面部2aを上方に向けた状態にて配置される。
駆動部3は、駆動装置1の駆動源として設けられるものである。
駆動部3は、例えば減速機付きの駆動モータ31などにより構成され、平面部2a側(上側)に向かって出力軸31aを基体2に貫通させた状態にて、当該基体2の裏面(平面部2a側と反対側の下面)に取付けられる。
即ち、例えば駆動モータと減速機とを各々別個に設け、当該減速機を、基体2の平面部2a側に出力軸が貫通した状態にて当該基体2に取付け、且つ前記駆動モータを、減速機より離間した位置に配置して、これらの駆動モータと減速機とを複数のギヤで連結する構成としてもよい。
回転ギヤ4は、駆動部3の駆動力を後述するラック組立体5に伝達するためのものである。
回転ギヤ4は、基体2の平面部2aより上側に向かって突出された出力軸31aに、当該出力軸31aと同軸上に挿入させた状態にて取付けられる。
ラック組立体5は、回転ギヤ4を介して伝達される駆動部3の駆動力(回転駆動)を、直線運動に変換するためのものである。
ラック組立体5は、例えば図3に示すように、第一ラック51、第二ラック52、及びこれらの第一ラック51と第二ラック52とを接続するための接続部材53(図3(a)及び図3(b)を参照)などにより構成される。
また、第一ラック51は、平面部中央において、歯列51aが伸びる方向、即ち歯列51aを構成する複数の歯形の配置方向と平行に延びる、長円形状の溝部からなるガイド部51bを有する。ガイド部51bは、本実施形態においては、後述するように、支持部材6の端部を溝部に貫通させた状態にて、第一ラック51を当該支持部材6によって支持するために、溝部の底面を切欠いた貫通孔にて構成される。
さらに、第一ラック51は、当該第一ラック51の長手方向の両端部において、複数(本実施形態においては、3個)の貫通孔51c・51c・51cを有する。
なお、以下の説明においては、第二ラック52の形状における、第一ラック51と同等な個所についての説明は省略する。
第一接続部材53aは、例えば図3(b)に示すように、貫通孔53a1を有する円筒形状の部材により構成される。
また、第二接続部材53bは、例えば図3(c)に示すように、第一接続部材53aの軸方向の長さと同等の厚みを有するとともに、平面部中央において長円形状の貫通孔53b1を有する矩形状の板状部材により構成される。
具体的には、第一接続部材53aは、第一ラック51及び第二ラック52の長手方向の一端部(前端部)に各々設けられた貫通孔51c及び貫通孔52cと同軸上に配置される。
また、第二接続部材53bは、第一ラック51及び第二ラック52の長手方向の他端部(後端部)に各々設けられた複数組(本実施形態においては、2組)の貫通孔51c・51c及び貫通孔52c・52cが、第一ラック51及び第二ラック52の対向方向(上下方向)から見て長円形状の貫通孔53b1と重なるようにして配置される。
これにより、第一ラック51及び第二ラック52は、第一接続部材53aの軸方向の長さ、または第二接続部材53bの厚みに相当する間隙を確保した状態にて、接続部材53を介して接続される。
そして、延長部材55は、第二接続部材53b側と反対側の端部(本実施形態においては、後端部)において図示せぬケーブルと繋がれており、当該ケーブルを介して駆動装置1の外部に設けられた対象物と連結されている。
これにより、ラック組立体5は、回転ギヤ4を介して伝達される駆動部3の駆動力(回転駆動)によって、基体2に対して前記直交方向に相対移動することとなる。
支持部材6は、基体2よりラック組立体5を支持するためのものである。
支持部材6は、例えば図3(a)に示すように、中空形状の円筒部材からなり、軸方向の両側に位置する第一支持部6a・6a、及び軸方向の中央側、且つ当該第一支持部6aと同軸に位置し、当該軸を中心として前記第一支持部6aに比べて半径が大きな第二支持部6bにより構成される。
支持部材6は、ラック組立体5が回転ギヤ4の回転によって移動する方向の移動を許容し、その方向に垂直な方向へのラック組立体5の移動を抑制する。ここで、第一支持部6aは、ラック組立体5と当接してラック組立体5が回転ギヤ4から離間する離間方向への移動を抑制する第一抑制部として機能する。また、第二支持部6bは、ラック組立体5と当接して回転ギヤ4の回転によってラック組立体5が移動する方向と離間方向とに垂直な方向への移動を抑制する第二抑制部として機能する。
また、第二支持部6bの軸方向の長さ(図3(a)中における寸法L)は、第一ラック51及び第二ラック52の間隙寸法(図3(a)中における寸法Y)に比べて、略同等に設定されている(L=Y)。
具体的には、支持部材6は、回転ギヤ4の一方側(左側)において、基体2の平面部2aより上側に向かって突出された主軸61に、当該主軸61と同軸上に挿入させた状態にて、軸心を中心にして回転可能に取付けられる。
つまり、支持部材6は、主軸61と支持部材6によって構成される支持体において、主軸61の軸心を中心にして回転可能な転動体として設けられる。支持部材6は、主軸61の所定の位置において軸周り方向に回転可能に設けられている。支持部材6は、基体2に対して所定の位置に位置する。
そして、回転ギヤ4を介して駆動部3の駆動力(回転駆動)が伝達されると、ラック組立体5は、軸心を中心にして回転しながら各々のガイド部51b・52bの内周面と当接する支持部材6によって、移動方向(前後方向)を規制される。
これにより、各第一支持部6aの外周面における前記一部は、ラック組立体5が回転ギヤ4から離間する離間方向(本実施形態においては左方向)へ移動する際にラック組立体5と当接する。
これにより、第二支持部6bの軸方向の両端面は、回転ギヤ4の回転によってラック組立体5が移動する方向(本実施形態においては前後方向)と前記離間方向(左方向)とに垂直な方向(本実施形態においては上下方向)へ移動する際にラック組立体5と当接する。
よって、本実施形態における駆動装置1によれば、安定したラック組立体5の移動を確保しつつ、ラック組立体5の移動を規制するためにラック組立体5と当接する部材数を低減することができる。
また、第一ラック51及び第二ラック52が複雑な形状を有しないことから、駆動装置1全体としての小型化を図ることができる。
さらに、第一ラック51及び第二ラック52において、支持部材6が嵌合されるための部位を別途設ける必要もなく、部品点数の低減化を図ることができる。
2 基体
2a 平面部
3 駆動部
4 回転ギヤ
5 ラック組立体
6 支持部材
6a 第一支持部
6b 第二支持部
31 駆動モータ
31a 出力軸
51 第一ラック
51a 歯列
51b ガイド部
51b1 第一被抑制部
51b2 第二被抑制部
51c 貫通孔
52 第二ラック
52a 歯列
52b ガイド部
52b1 第一被抑制部
52b2 第二被抑制部
52c 貫通孔
53 接続部材
53a 第一接続部材
53a1 貫通孔
53b 第二接続部材
53b1 貫通孔
54 締結部材
55 延長部材
61 主軸
Claims (3)
- 基体と、
駆動部と、
前記駆動部の駆動力により駆動する回転ギヤと、
前記回転ギヤと噛合する歯列を有する第一ラック及び第二ラックと、前記第一ラックと前記第二ラックとを接続する接続部材と、を有するラック組立体と、
前記基体に接続して前記ラック組立体を支持する支持部材と、
を備えた駆動装置であって、
前記ラック組立体は、前記駆動部の駆動により前記基体に対して相対移動し、
前記支持部材は、
前記ラック組立体と当接して前記ラック組立体が前記回転ギヤから離間する離間方向への移動を抑制する第一抑制部と、前記ラック組立体と当接して前記回転ギヤの回転によって前記ラック組立体が移動する方向と前記離間方向とに垂直な方向への移動を抑制する第二抑制部とを有し、
前記ラック組立体は、
前記支持部材の前記第一抑制部と当接し前記ラック組立体の移動方向に延びる第一被抑制部と、前記支持部材の前記第二抑制部と当接し前記ラック組立体の移動方向に延びる第二被抑制部とを有し、
前記第二被抑制部は前記ラック組立体の内側に設けられ、前記支持部材が前記ラック組立体をその内側から支持する駆動装置。 - 前記支持部材は、転動体であり、
前記転動体に前記第一ラックと前記第二ラックとが当接するように設けられた、
請求項1に記載の駆動装置。 - 前記第一ラック及び前記第二ラックに、前記歯列が伸びる方向と平行に延びる溝部が設けられ、
前記転動体は、前記溝部に嵌って前記ラック組立体の前記ラック組立体が移動する方向とに垂直な方向への移動を抑制する、
請求項1または請求項2に記載の駆動装置。
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