(57)【要約】【課題】一般的なチェーン１５を使用しながら、任意の方向に伸縮可能とする。【解決手段】先端部材１１、中間部材１２、１３、収納部材１４をテレスコープ式に伸縮可能に組み合わせ、中間部材１２、１３、収納部材１４は、それぞれリップ部１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ間に所定幅ｗの開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃ付きの一対のチャンネル材１２ａ、１３ａ、１４ａを内向きに対向させて形成し、チェーン１５は、開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃにブシュ１５ｄを対応させ、リップ部１２ｂ、１３ｂ、１４ｂを介して屈曲不能に保持してガイドする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレスコープ式に伸縮可能に組み合わせる前向きの先端部材、中間部材、固定の収納部材と、前記先端部材の後端に連結し、前記中間部材、収納部材を通して前記収納部材の後方のスプロケットに巻き掛けるチェーンとを備えてなり、前記中間部材、収納部材は、それぞれ相対向するリップ部間に形成する所定幅の開口部付きの一対のチャンネル材を内向きに対向させて形成し、前記先端部材は、長さ方向のガイド溝を両面に形成するとともに、前記中間部材、収納部材の前記リップ部を前記ガイド溝に対応させ、前記チェーンは、前記中間部材、収納部材の前記開口部にローラまたはブシュを対応させ、前記リップ部を介して屈曲不能に保持することを特徴とする伸縮駆動装置。
【請求項２】
前記先端部材、中間部材、収納部材は、同一長さに形成することを特徴とする請求項１記載の伸縮駆動装置。
【請求項３】
前記先端部材の後端部には、外向きの係合突部を形成し、前記中間部材の前端部、後端部には、それぞれ内向き、外向きの係合突部を形成し、前記収納部材の前端部には、内向きの係合突部を形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の伸縮駆動装置。
【請求項４】
前記先端部材の前端には、前記中間部材、収納部材のいずれにも進入不能なアダプタを付設することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の伸縮駆動装置。
【請求項５】
前記チェーンは、シールチェーンとすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載の伸縮駆動装置。
【請求項６】
前記チェーンは、ノンシールチェーンとすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載の伸縮駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、長ストロークの直線駆動源として任意の用途に有効に適用することができる伸縮駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
棒状の軸部材とともに複数の筒部材をテレスコープ式に伸縮可能に組み合わせ、筒部材を通して軸部材にチェーンを連結する伸縮駆動装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
従来の伸縮駆動装置は、チェーンのサイズに比して筒部材の内径が大きく、筒部材内のチェーンが左右に屈曲するため、チェーンによって軸部材を積極的に押し出すことができず、したがって、軸部材を下向きにして自重により全体を伸長させるとともにチェーンを介して全体を短縮させ、軸部材の先端に吊下する荷重を上下方向に安定に搬送する用途に使用することができる。ただし、チェーンをプッシュプル形とし、片側にのみ屈曲可能に形成すると、全体を水平に配置しても、チェーンが重力により下向きに屈曲することがないようにすることができ、荷重を水平方向に搬送する用途にも適用することができる。
【０００４】
なお、チェーンは、筒部材の後方のスプロケットに巻き掛けた上、たとえば渦巻き形のチェーンドラムにコンパクトに収納することができる。そこで、スプロケットを介してチェーンを正逆に駆動すると、任意の長ストロークを容易に実現することができ、エアシリンダのように外部のエア源を必要としないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１９２０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる従来技術によるときは、軸部材に連結するチェーンは、筒部材の内部を軸方向にフリーに貫通するだけであるため、特殊なプッシュプル形に形成しない限り、上下方向以外の伸縮動作に不適切であるという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、中間部材、収納部材をそれぞれ一対のチャンネル材にするとともに、チャンネル材のリップ部を介してチェーンを屈曲不能に保持することによって、左右に屈曲可能な一般的なチェーンを使用しながら、水平方向を含む任意の方向の伸縮動作が実現可能な伸縮駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、テレスコープ式に伸縮可能に組み合わせる前向きの先端部材、中間部材、固定の収納部材と、先端部材の後端に連結し、中間部材、収納部材を通して収納部材の後方のスプロケットに巻き掛けるチェーンとを備えてなり、中間部材、収納部材は、それぞれ相対向するリップ部間に形成する所定幅の開口部付きの一対のチャンネル材を内向きに対向させて形成し、先端部材は、長さ方向のガイド溝を両面に形成するとともに、中間部材、収納部材のリップ部をガイド溝に対応させ、チェーンは、中間部材、収納部材の開口部にローラまたはブシュを対応させ、リップ部を介して屈曲不能に保持することをその要旨とする。
【０００９】
なお、先端部材、中間部材、収納部材は、同一長さに形成することができる。
【００１０】
また、先端部材の後端部には、外向きの係合突部を形成し、中間部材の前端部、後端部には、それぞれ内向き、外向きの係合突部を形成し、収納部材の前端部には、内向きの係合突部を形成してもよく、先端部材の前端には、中間部材、収納部材のいずれにも進入不能なアダプタを付設してもよい。
【００１１】
さらに、チェーンは、シールチェーンとしてもよく、ノンシールチェーンとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
かかる発明の構成によるときは、中間部材は、先端部材、収納部材とともにテレスコープ式に伸縮可能に組み合わされ、短縮状態の先端部材、中間部材は、収納部材に収納される。また、中間部材、収納部材は、それぞれ一対のチャンネル材を内向きに対向させて形成されている。そこで、両面中央部にガイド溝を有する先端部材は、ガイド溝の両側が中間部材の一対のチャンネル材のそれぞれに収納され、中間部材の一対のチャンネル材は、それぞれ収納部材の各チャンネル材に収納され、互いに長さ方向に摺動可能である。なお、先端部材は、中間部材、収納部材のリップ部がガイド溝に対応することにより、少なくとも中間部材の各チャンネル材のリップ部を介して安定に保持することができる。
【００１３】
また、チェーンは、中間部材、収納部材の各チャンネル材の開口部にローラまたはブシュを対応させることにより、中間部材、収納部材の各チャンネル材のリップ部を介して屈曲不能に保持してガイドすることができるため、左右に屈曲可能な一般的なローラチェーンまたはブシュチェーンを使用しても、水平方向を含む任意の方向の伸縮動作を円滑に実現することができる。ただし、チェーンは、ＪＩＳ  Ｂ  １８０１の伝動用ローラチェーンまたはブシュチェーン、あるいはその相当品などが使用可能である。
【００１４】
なお、中間部材、収納部材を形成する各一対のチャンネル材は、それぞれ相対向するリップ部を介して共通の所定幅の開口部、すなわち、チェーンのローラまたはブシュの外径に適合する幅の開口部を形成するものとする。また、先端部材は、両面のガイド溝の底面間の厚さを中間部材、収納部材の各チャンネル材の開口部の所定幅に適合させるものとする。
【００１５】
同一長さの先端部材、中間部材、収納部材は、収納効率を高めて短縮時の全体の形態を最もコンパクトにすることができる上、伸長時において各部材間の継ぎ目が等間隔となり、応力分布を均一にすることができる。
【００１６】
先端部材の後端部の外向きの係合突部は、チェーンを介して先端部材、中間部材を伸長させる際に、中間部材の前端部の内向きの係合突部に係合して先端部材を抜止めする。同様に、中間部材の後端部の外向きの係合突部は、後方に隣接する次の中間部材または収納部材の前端部の内向きの係合突部に係合して中間部材を抜止めする。ただし、先端部材の外向きの係合突部は、中間部材の各チャンネル材の内向きの係合突部に同時に係合するように、先端部材の後端部に一対を対称的に形成するものとし、中間部材の外向きの係合突部も、次の中間部材または収納部材の各チャンネル材の内向きの係合突部に同時に係合するように、各チャンネル材の後端部に対称形に形成するものとする。
【００１７】
先端部材の前端に付設するアダプタは、チェーンを介して先端部材、中間部材を短縮させる際に、先端部材の全長が中間部材に収納されると中間部材を次の中間部材または収納部材に押し込み、先端部材、中間部材を順に短縮させて収納部材に収納させることができる。
【００１８】
チェーンは、シールチェーンとすることにより、格段に耐久性を高めることができる。ただし、シールチェーンは、内プレート、外プレートを連結する各連結ピンに対し、断面円形のＯリングまたは断面Ｘ字状などのシールリングを内プレート、外プレートの間に介装し、内部に必要な潤滑剤を充填して形成することが好ましい。なお、チェーンは、一般的なノンシールチェーン、すなわち低コストのスタンダードチェーンとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】全体構成平面図（伸長時）
【図２】全体構成正面図（短縮時）
【図３】先端部材の構成説明図
【図４】中間部材の構成説明図（１）
【図５】中間部材の構成説明図（２）
【図６】収納部材の構成説明図
【図７】要部拡大動作説明図
【図８】図７の要部拡大断面説明図
【図９】図２のＸ−Ｘ線矢視相当拡大断面図
【図１０】他の実施の形態を示す図８（Ｂ）相当図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
伸縮駆動装置１０は、前向きの先端部材１１、中間部材１２、１３、固定の収納部材１４と、チェーン１５とを備えてなる（図１、図２）。ただし、先端部材１１、中間部材１２、１３、収納部材１４は、テレスコープ式に伸縮可能に組み合わされ、短縮状態の先端部材１１、中間部材１２、１３は、収納部材１４に収納されている。また、チェーン１５は、先端部材１１の後端に連結され、中間部材１２、１３、収納部材１４を通して収納部材１４の後方のスプロケット２１に巻き掛けられている。
【００２２】
先端部材１１は、長尺の偏平な角棒材である（図３）。ただし、図３（Ａ）は、先端部材１１の全体平面図、図３（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ図３（Ａ）のＸ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ線矢視相当断面図、図３（Ｄ）は、先端部材１１とチェーン１５との連結部分を示す要部拡大図である。
【００２３】
先端部材１１の長辺側の両面中央部には、ガイド溝１１ａ、１１ａが対称形に形成され、後端部の短辺側の両面には、前後に長い外向きの係合突部１１ｂ、１１ｂが対称形に形成されている。また、先端部材１１の前端には、ねじ孔１１ｃがガイド溝１１ａ、１１ａ内に形成され、後端面には、ピン孔１１ｅ付きのブラケット１１ｄ、１１ｄが突設されている。そこで、先端部材１１の前端には、図示しない皿ビスを介し、ねじ孔１１ｃを利用して皿もみ孔１６ａ付きのアダプタ１６が付設されており（図１、図３（Ａ）、（Ｃ））、先端部材１１の後端には、ブラケット１１ｄ、１１ｄを利用してチェーン１５の一端が連結されている（図３（Ｄ））。ただし、チェーン１５は、図示しない連結ピンごとに、内プレート１５ａ、外プレート１５ｂの間にＯリング１５ｃを介装するシールチェーンであって、連結ピン上のブシュ１５ｄが外部に露出するブシュチェーンとして図示されている。
【００２４】
中間部材１２は、一対のチャンネル材１２ａ、１２ａを内向きに対向させて形成されている（図４）。ただし、図４（Ａ）は、中間部材１２の全体平面図であり、図４（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ図４（Ａ）のＸ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ線矢視相当断面図である。各チャンネル材１２ａは、相対向するリップ部１２ｂ、１２ｂ間に所定幅ｗの開口部１２ｃを形成している。また、各チャンネル材１２ａは、前後に長い内向きの係合突部１２ｄを前端部の内面に形成し、同様の外向きの係合突部１２ｅを後端部の外面に形成している。
【００２５】
中間部材１３は、一対のチャンネル材１３ａ、１３ａを内向きに対向させ、中間部材１２と同様に形成されている（図５）。ただし、図５（Ａ）は、中間部材１３の全体平面図であり、図５（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ図５（Ａ）のＸ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ線矢視相当断面図である。各チャンネル材１３ａは、相対向するリップ部１３ｂ、１３ｂ間に所定幅ｗの開口部１３ｃを形成している。また、各チャンネル材１３ａは、前後に長い内向きの係合突部１３ｄを前端部の内面に形成し、同様の外向きの係合突部１３ｅを後端部の外面に形成している。
【００２６】
収納部材１４は、一対のチャンネル材１４ａ、１４ａを内向きに対向させるとともに、チャンネル材１４ａ、１４ａを互いに密着させて形成されている（図６）。ただし、図６（Ａ）は、収納部材１４の全体平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＸ−Ｘ線矢視相当断面図である。各チャンネル材１４ａは、相対向するリップ部１４ｂ、１４ｂ間に所定幅ｗの開口部１４ｃを形成するが、各チャンネル材１４ａの開口部１４ｃ、１４ｃは、チャンネル材１４ａ、１４ａが密着しているために、実質的に単一の開口部１４ｃとなっている。また、各チャンネル材１４ａの前端部内面には、前後に長い内向きの係合突部１４ｄが形成されている。
【００２７】
先端部材１１、中間部材１２、１３、収納部材１４は、全体としてテレスコープ式に伸縮可能に組み合わされている（図７）。
【００２８】
前端にアダプタ１６を付設する先端部材１１は、中間部材１２のチャンネル材１２ａ、１２ａに摺動自在に収納され、後端部の係合突部１１ｂ、１１ｂが各チャンネル材１２ａの前端部の係合突部１２ｄ、１２ｄに係合することにより抜止めされている。中間部材１２のチャンネル材１２ａ、１２ａは、後方に隣接する中間部材１３のチャンネル材１３ａ、１３ａに摺動自在に収納され、後端部の係合突部１２ｅ、１２ｅが各チャンネル材１３ａの前端部の係合突部１３ｄ、１３ｄに係合することにより抜止めされている。中間部材１３のチャンネル材１３ａ、１３ａは、収納部材１４のチャンネル材１４ａ、１４ａに摺動自在に収納され、後端部の係合突部１３ｅ、１３ｅが各チャンネル材１４ａの前端部の係合突部１４ｄ、１４ｄに係合することにより抜止めされている。なお、先端部材１１の後端に連結するチェーン１５は、中間部材１２、１３、収納部材１４を通り、収納部材１４の後方に引き出されている。
【００２９】
ただし、図７において、符号＊１、＊１の部分、符号＊２、＊２の部分は、それぞれ互いに対応しているものとする。また、先端部材１１、中間部材１２、１３、収納部材１４は、図示に拘らず、同一長さに揃えられている。また、先端部材１１の前端のアダプタ１６は、中間部材１２、１３、収納部材１４のいずれにも進入不能に形成されている。
【００３０】
先端部材１１、チェーン１５と、中間部材１２、１３、収納部材１４との相対関係の詳細を図示すると、たとえば図８（Ａ）、（Ｂ）のとおりである。ただし、図８（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図７のＸ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ線矢視相当拡大断面図である。
【００３１】
先端部材１１は、両面のガイド溝１１ａ、１１ａの両側が中間部材１２のチャンネル材１２ａ、１２ａに収納され、中間部材１２、１３、収納部材１４の各チャンネル材１２ａ、１３ａ、１４ａのリップ部１２ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１４ｂを各ガイド溝１１ａに対応させるようにして、少なくとも中間部材１２により常時保持されている。また、チェーン１５は、中間部材１２、１３、収納部材１４の各チャンネル材１２ａ、１３ａ、１４ａの開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃにブシュ１５ｄを対応させ、ブシュ１５ｄを挟むようにして対向するリップ部１２ｂ、１２ｂ…、１３ｂ、１３ｂ…、１４ｂ、１４ｂ…を介して屈曲不能に保持してガイドされている。
【００３２】
ただし、図８（Ｂ）において、各リップ部１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、各開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃの符号の表示が省略されており、各開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃの共通の所定幅ｗのみが代表的に図示されている。なお、各開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃの所定幅ｗは、チェーン１５のブシュ１５ｄの外径に適合し、先端部材１１の両面のガイド溝１１ａ、１１ａの底面間の厚さｄは、各開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃの所定幅ｗに適合している。
【００３３】
チェーン１５用のスプロケット２１は、駆動用のギヤドモータ２２の軸端に装着されている（図１、図９）。ただし、ギヤドモータ２２は、固定の収納部材１４と共通の断面コ字状のベース板３１の背面側に搭載されており、スプロケット２１は、ベース板３１の内面側に配置されている。また、収納部材１４は、前後のスペーサ１４ｅ、１４ｅ、補強板１４ｆを介し、ベース板３１の一方のフランジの内面側に取り付けられている（図２）。
【００３４】
チェーン１５は、収納部材１４の後方に引き出されると、スプロケット２１に巻き掛けられた上、ガイド板２３の渦巻き状のガイドスリット２３ａに導入される。ただし、ガイド板２３は、収納部材１４とほぼ等長の板材であって、ベース板３１の内面に固定されている。ガイド板２３は、スプロケット２１とほぼ等しい板厚であり、スプロケット２１と同一平面内に配置されている。また、ガイドスリット２３ａの幅は、チェーン１５のブシュ１５ｄの外径に適合している。そこで、ガイドスリット２３ａには、スプロケット２１からのチェーン１５をコンパクトに折り返して収納することができる。
【００３５】
収納部材１４の後方には、収納部材１４からのチェーン１５をスプロケット２１に正しく巻き掛けるために、ガイド部材２４が配設されている（図２、図９）。ガイド部材２４のスプロケット２１側の表面には、チェーン１５の内プレート１５ａ、１５ａ、外プレート１５ｂ、１５ｂに対応するガイド溝２４ａ、２４ａが形成されている。また、スプロケット２１を挟むガイド部材２４の対面には、ガイドスリット２３ａの片側の側縁部に相当するガイド板２３の一辺が長く延長されており、スプロケット２１からのチェーン１５をガイドスリット２３ａに円滑に導入することができる。なお、ガイド板２３の延長部分の先端は、止め金具２３ｂを介して振れ止めされている。さらに、ガイド板２３のスプロケット２１側には、スプロケット２１の端面をカバーするようにして補助ガイド板２５がねじ止めされている。補助ガイド板２５は、先端部の半円弧部分を介してスプロケット２１上のチェーン１５をガイドし、チェーン１５の姿勢の乱れを防止する。
【００３６】
そこで、ギヤドモータ２２を正逆に駆動し、スプロケット２１を介してチェーン１５を収納部材１４、中間部材１３、１２内に進退させると、チェーン１５を介して先端部材１１を前後に駆動して伸縮駆動装置１０を伸縮させることができ、伸縮駆動装置１０の伸縮方向は、水平方向を含む任意の方向にすることができる。チェーン１５は、伸縮駆動装置１０内において、中間部材１２、１３、収納部材１４のリップ部１２ｂ、１２ｂ…、１３ｂ、１３ｂ…、１４ｂ、１４ｂ…を介して屈曲不能に保持され、ガイドされているからである。
【００３７】
以上の説明において、中間部材１２、１３は、２本に限らず、１本のみとしてもよく、３本以上としてもよい。すなわち、伸縮駆動装置１０は、先端部材１１、中間部材１２、１３、収納部材１４の長さと、中間部材１２、１３の本数とを適切に設定することにより、任意の長ストロークを容易に実現することができる上、たとえばラックピニオン機構によるものと比較しても、伸縮部分を格段に軽量化することができる。
【００３８】
また、チェーン１５は、シールチェーンに代えて、ノンシールチェーンとしてもよい（図１０）。ただし、図１０のチェーン１５は、内プレート１５ａ、外プレート１５ｂを連結する連結ピン１５ｅが図示されている。なお、チェーン１５は、ブシュチェーンに代えて、ローラチェーンとしてもよく、チェーン１５をローラチェーンとするときは、中間部材１２、１３、収納部材１４の各開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃの所定幅ｗは、チェーン１５のローラの外径に適合させ、各開口部１２ｃ、１３ｃ、１４ｃにローラを対応させればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この発明は、エアシリンダのようにエア源を必要とすることなく、長ストロークの直線駆動源として、任意の用途に対し、広く、好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
ｗ…所定幅
１１…先端部材
１１ａ…ガイド溝
１１ｂ…係合突部
１２、１３…中間部材
１２ａ、１３ａ…チャンネル材
１２ｂ、１３ｂ…リップ部
１２ｃ、１３ｃ…開口部
１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅ…係合突部
１４…収納部材
１４ａ…チャンネル材
１４ｂ…リップ部
１４ｃ…開口部
１４ｄ…係合突部
１５…チェーン
１５ｄ…ブシュ
１６…アダプタ
２１…スプロケット
特許出願人      株式会社  江沼チヱン製作所
【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】
2015140891.tif 000007
【図６】
2015140891.tif 000008
【図７】
2015140891.tif 000009
【図８】
2015140891.tif 000010
【図９】
2015140891.tif 000011
【図１０】
2015140891.tif 000012