(57)【要約】【課題】回転駆動装置の動力伝達機構の接続部において、熱膨張又は製作不良による芯ズレ等による接続部の接続不良を防止し、ネジシャフト、や軸受け等への不均一な荷重を生じることがなく、不具合を発生し難い、回転駆動装置を提供する。【解決手段】回転駆動装置は、回転して回転力を発揮する駆動部と、前記駆動部の動力を被駆動部に伝達するように前記被駆動部に接続する出力部と、前記駆動部の動力を前記出力部に伝達する動力伝達機構とを具備する。更に前記動力伝達機構が、前記駆動部に接続する駆動部側と、前記出力部に接続する出力部側と、前記駆動部側と前記出力部側が接続する接続部とを具備する。前記接続部において、前記駆動部側と前記出力部側との間に介在していて前記駆動部側から前記出力部側に動力を伝達する動力伝達中間部を更に具備する。【選択図】　　　図５
2004092705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動装置において、この回転駆動装置が、
回転して回転力を発揮する駆動部と、
前記駆動部の動力を被駆動部に伝達するように前記被駆動部に接続する出力部と、
前記駆動部の動力を前記出力部に伝達する動力伝達機構と、を具備しており、
前記動力伝達機構が、
前記駆動部に接続する駆動部側と、
前記出力部に接続する出力部側と、
前記駆動部側と前記出力部側を接続する接続部と、を具備しており、
前記接続部において、前記駆動部側と前記出力部側との間に介在していて前記駆動部側から前記出力部側に動力を伝達する動力伝達中間部を更に具備することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
前記接続部は嵌合構造であり、前記駆動部側又は前記出力部側のいずれか一方が雌状であり、前記駆動部側又は前記出力部側のもう一方が雄状であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記雌状の部分が開口であり、前記雄状の部分がシャフトであることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記動力伝達中間部がコマであることを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記接続部において、前記駆動部側と、前記出力部側と、それらの間に介在する前記動力伝達中間部とが四角形状であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記出力部は直線運動することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記回転駆動装置が射出成形金型装置に使用されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動装置に係り、特別には回転駆動装置の動力伝達機構に係わり、より特別には射出成形金型用の回転駆動装置の動力伝達機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動あるいは油圧等のモータにより駆動される装置には様々な装置があるが、これらの装置においては、駆動装置と被駆動装置の間に必ず動力伝達機構が介在している。動力伝達機構には、回転運動を回転運動として伝達するもの、回転運動を直線運動に変換して伝達するものがある。いずれの場合においても一般的に、駆動部と動力伝達部、更に被駆動部との間において、接続する２つの部分の軸心が整列するように嵌合部のはめあい等が適宜設計される。この様に接続する部分を必ず有する動力伝達機構においては、軸心を正確に整列したり嵌合部等のクリアランスを適宜設定することにより、接続部において回転が円滑に伝達され、更に軸受け部等において伝達荷重を均等に支持するように構成して、動力伝達の不具合を防止すると共に、支持部等の寿命を延ばしていることが一般的な設計である。
従って一般的に接続部の加工及び組立てには精密さが要求され、更に熟練した技術やコツに頼っているケースもある。
【０００３】
また、この様な従来の一般的な設計では、対応できない動力伝達機構が存在し得る。即ち、動力伝達機構において接続される２つの部分の温度条件が異なる等の場合には、熱膨張により運転時において、初期の常温時の組立て状態とは相違する状態が生じ、常温時の組み立て状態が維持できないことにより、接続部又は支持部である軸受け部等に局部的な集中荷重が作用して不具合を生じる等の事故が発生することがある。この様な装置の例として、射出成形金型装置に使用される回転駆動装置がある。
【０００４】
図１に、この様なラジエータのプラスティックタンクを成形するための射出成形金型装置１０を例として示す。射出成形金型装置１０は、受け板３上に、高温樹脂が注入されるキャビティ２と、該キャビティ２に向かってネジシャフト１６を直線的に動かすための回転駆動装置１とを具備する。
【０００５】
図２はその回転駆動装置１の詳細であり、図１の線Ｉ−Ｉにおける断面図を示す。射出成形金型装置１０の回転駆動装置１において、油圧モーター１１の回転力を、モーター１１に取り付けたクラッチ１２からチェーン１３を介して、受け板３に固定されているドライブスプロケットホルダ１５に保持されたドライブスプロケット１４が受け、その回転力をネジシャフト１６に伝達する。親ネジ１７は固定されているので、ネジシャフト１６は親ネジ１７により、ナットにボルトを回し込むとナットの中に入り込んでいくのと同じ原理でキャビティ２の中へ回転移動する。
【０００６】
図３は、ネジシャフト１６が前進するように油圧モータ１１により駆動されて前進限位置にある状態を示しており、図４は、ネジシャフト１６が後退するように油圧モータ１１により駆動されて後退限位置にある状態を示す。即ちネジシャフト１６は、図４に示される移動ストロークの間で前進（右回転）、後退（左回転）を行う。
【０００７】
図１のラジエータプラスチックタンク射出成形型（可動側）において、ネジシャフト１６を保持する親ネジホルダー１８はキャビティ２にボルトにて固定され、さらにそのキャビティ２は受け板３にボルトにて固定されている。一方ドライブスプロケット１４を保持するドライブスプロケットホルダ１５は、直接受け板３にボルトで固定されている。
成形型の特徴として高温樹脂が注入されるキャビティ２は、その熱を蓄熱し全体が高温になり大きな熱膨張が発生する。しかし受け板３は、直接的に樹脂の熱を受けないのでそれ程蓄熱はしない。従ってキャビティ２と受け板３に熱膨張の差が生じてしまい、それぞれに固定されている親ネジホルダー１８のネジシャフト１６とドライブスプロケットホルダ１５のドライブスプロケット１４との位置（中心位置）関係が狂ってしまい、ドライブスプロケット１４からネジシャフト１６への回転力の伝達に支障をきたす不具合を生じる可能性がある。
【０００８】
上記の問題について、従来技術の動力伝達機構のドライブスプロケット１４とネジシャフト１６との嵌合状態について図７及び８を参照して説明する。
先ず、図７は良好な作動状態を示している。この場合軸芯が一致しておりネジシャフト１６とドライブスプロケット１４の位置関係が良好であるので、ドライブスプロケット１４が回転し始めるとネジシャフト１６の四角部の角がドライブスプロケット１４の内壁に４点同時に接触し回転力を無駄なくネジシャフト１６に伝えることが出来る。
従って、ネジシャフト１６に局部的に集中荷重が作用したり、ドライブスプロケット１４を支持するベアリング１９、親ネジホルダー軸受け２１、更にはキャビティ軸受け２３に不均一な荷重が作用しないので、不具合を発生し難い。
【０００９】
反対に、図８は作動が不良の状態を表している。この場合軸芯がズレており、熱膨張等によりドライブスプロケット１４の開口が拡がったり開口の軸心が変位するとこの様な状態になり得る。
この様な状態ではドライブスプロケット１４が回転し始めると位置関係が悪いので、ドライブスプロケット１４の内壁に接するネジシャフト１６の角部は１点しかない。その為ドライブスプロケット１４の回転力を受けたネジシャフト１６は、回転しようとする際、軸受け及び親ネジ１７の抵抗力に負けてしまい、接触部にすべりが生じる。すると他の接触していない部分が接触しようとする働きをする。言い換えるとドライブスプロケット１４の中心にネジシャフト１６が収まろうとする力が働き、この応力がネジシャフト１６を受けている軸受け１９、２１、２３にネジシャフト１６を押し付ける力となり、作動不良を誘発させる。この様な作動不良としては、局部集中荷重によるシャフト等のかじり、回転不良や、更には回転不可が生じる可能性がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の回転駆動装置の動力伝達機構において、熱膨張、あるいは製作不良による芯ズレ等が原因で、動力伝達部の接続不良により生じる、ネジシャフトへの局部的な集中荷重、ドライブスプロケットの軸受け等への不均一な荷重等を生じることがなく、不具合を発生し難くすることが必要であった。
【００１１】
本発明は上述した事情に鑑みなされたもので、回転駆動装置の動力伝達機構におけるドライブスプロケットとネジシャフト等の２つの部分が接続する接続部において、２つの部分の一方が、運転状態によって温度条件が異なることにより他方とは相違して熱膨張する場合、あるいは製作不良による芯ズレ等が原因で、接続部の接続不良により生じる、ネジシャフトへの局部的な集中荷重、ドライブスプロケットを軸受け等への不均一な荷重等を生じることがなく、不具合を発生し難い、動力伝達機構を有する回転駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明のその他の目的は、回転駆動装置の動力伝達機構におけるドライブスプロケットとネジシャフト等の２つの部分が接続する接続部において、構成部品の加工精度や組付けの技能において高度な加工又は高度な技能を必要としない、動力伝達機構を有する回転駆動装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の形態では、上述した目的を達成するために回転駆動装置は、回転して回転力を発揮する駆動部と、前記駆動部の動力を被駆動部に伝達するように前記被駆動部に接続する出力部と、前記駆動部の動力を前記出力部に伝達する動力伝達機構とを具備する。更に前記動力伝達機構が、前記駆動部に接続する駆動部側と、前記出力部に接続する出力部側と、前記駆動部側と前記出力部側を接続する接続部とを具備する。前記接続部において、前記駆動部側と前記出力部側との間に介在していて前記駆動部側から前記出力部側に動力を伝達する動力伝達中間部を更に具備することを特徴とする。
【００１４】
この様に構成することにより、回転駆動装置の動力伝達機構におけるドライブスプロケットとネジシャフト等の２つの部分が接続する接続部において、２つの部分の一方が、運転状態によって温度条件が異なることにより他方とは相違して熱膨張したり、あるいは製作不良による芯ズレ等があっても動力伝達中間部の自動調芯機能により、接続部の接続不良を生じず、ネジシャフトへの局部的な集中荷重、ドライブスプロケットの軸受け等への不均一な荷重等を生じることがなく、不具合を発生し難い、動力伝達機構を有する回転駆動装置を提供出来る。
また回転駆動装置の動力伝達機構におけるドライブスプロケットとネジシャフト等の２つの部分が接続する接続部において、構成部品の加工精度や組付けの技能において高度な加工又は高度な技能を必要としない、動力伝達機構を有する回転駆動装置を提供出来る。
【００１５】
本発明の請求項２の形態では、上記請求項１の形態において、前記接続部は嵌合構造であり、前記駆動部側又は前記出力部側のいずれか一方が雌状であり、前記駆動部側又は前記出力部側のもう一方が雄状であることを特徴とする。
この様に構成することにより、本発明をより具体化する形態を開示する。
【００１６】
本発明の請求項３の形態では、上記請求項２の形態において、前記雌状の部分が開口であり、前記雄状の部分がシャフトであることを特徴とする。
本形態によれば、接続部の構造をより簡単にすることが可能である。
【００１７】
本発明の請求項４の形態では、上記請求項２又は３の形態のいずれかにおいて、前記動力伝達中間部がコマであることを特徴とする。
本形態によれば、本発明の動力伝達中間部をより単純化できる。
【００１８】
本発明の請求項５の形態では、上記請求項１から４の形態のいずれか一項において、前記接続部において、前記駆動部側と、前記出力部側と、それらの間に介在する前記動力伝達中間部とが四角形状であることを特徴とする。
【００１９】
本形態によれば、前記接続部における前記駆動部側と、前記出力部側と、それらの間に介在する前記動力伝達中間部とは、加工が容易である。また、四角形はネジシャフトの円形から変形し易く、強度的にこれらの部分に強度を持たせ易い形状である。
【００２０】
また、本発明の請求項６の形態では、上記請求項１から５の形態いずれか一項において、前記出力部は直線運動することを特徴とする。
本形態によれば、本発明の出力部をより具体化する形態を開示する。
【００２１】
また、本発明の請求項７の形態では、上記請求項１から６の形態いずれか一項において、前記回転駆動装置が射出成形金型装置に使用されることを特徴とする。
本形態によれば、本発明の用途をより具体化する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態の装置を詳細に説明する。本実施の形態についても、ラジエータのプラスティックタンクを成形するための射出成形金型装置１０に使用された回転駆動装置１を例とする。従って本実施の形態は基本的に、図１から４を使用して説明した従来技術の回転駆動装置と同様な構成である。即ち、射出成形金型装置１０は、受け板３上に、高温樹脂が注入されるキャビティ２と、該キャビティ２に向かってネジシャフト１６を直線的に動かすための回転駆動装置１とを具備する。
【００２３】
また、本実施の形態において回転駆動装置１は図２に示すように、駆動源である油圧モータ１１と、クラッチ１２と、ドライブスプロケット１４と、これらを連結するチェーン１３と、ドライブスプロケット１４に嵌合するネジシャフト１６と、ドライブスプロケット１４を保持するドライブスプロケットホルダ１５とを具備する。更に、ネジシャフト１６は親ネジ１７に係合しており、それによりキャビティ２に作用する。親ネジ１７は、親ネジホルダ１８により支持されており、親ネジホルダ１８はキャビティ２に固定される。
ネジシャフト１６の前進限位置及び後退限位置についても図３と４に示されるものと同じである。
【００２４】
本実施の形態において、本発明に係わる回転駆動装置１の動力伝達機構の接続部であるドライブスプロケット１４について図５に示す。スプロケット１４は図３に示すように、ベアリング１９を介してドライブスプロケットホルダ１５により回転可能に保持される。ドライブスプロケット１４はその本体３１の中央に四角形の開口３５を有しており、この開口３５にネジシャフト１６が挿入されており、ネジシャフト１６の直線往復動を許容する。開口３５は図５に示すように、ネジシャフト１６側の寸法が大きい段差状になっており、本体３１とネジシャフト１６間に介在するように設置される四角形のリング状のコマ３２はこの段差部で一方の端が抑えられる。コマ３２のもう一方のネジシャフト１６側の端部は蓋３３により抑えられて抜け止めされており、蓋３３はネジ３４により本体３１に取り付けられる。
本実施の形態において、開口３５、コマ３２及びネジシャフト１６のドライブスプロケット１４との嵌合部の形状は四角形であるが、三角形、六角形等のそれ以外の動力伝達可能な形状であっても良い。
コマ３２の抜け止め方法については上記以外の既知の方法であっても良い。
ドライブスプロケット１４とネジシャフト１６とコマ３２が組み立てられた状態を、図４のＢ部の詳細として、図６に示している。
【００２５】
ここで、コマ３２を有する本発明の作動について説明する。コマを内蔵させて自動調芯とした本発明の本実施の形態により、ドライブスプロケット１４のネジシャフト１６に対する押しつけ力が、局部的で且つ集中荷重的になるという前述の従来技術の場合に生じた問題を防止する。
図９にその状態を記しており、ドライブスプロケット１４とネジシャフト１６の位置関係は不良状態である。
図９（Ａ）においてドライブスプロケット１４が回転し始めると、先ず内壁にコマ３２が接触する。この時コマ３２はフリーセンターなのでドライブスプロケット１４の内壁４面に均等に接触をする。次にコマ３２の内穴（四角）にネジシャフト１６の角部が接触するが、位置関係が悪いので、（Ｂ）の様に接触点は１点しかない。そして、ここでもコマが無い時と同様に接触部にすべりが生じるが、ネジシャフト１６に応力が掛かる前に、フリーセンターであるコマ３２が先にすべり始める。コマ３２がすべり、ドライブスプロケット１４の内壁とネジシャフト１６の角部との間でネジシャフト１６の軸受けに与える応力より回転力が勝る最適位置に、フリーセンターのコマ３２が（Ｃ）の様に止まる。この時、回転力を伝達する接触点は２点となり作動不良を誘発する事なく良好に回転する。
この様に本発明の実施の形態は、自動調芯機能を有しており、動力伝達機構の接続部において、接触点が増大する様に調芯して、回転力の伝達を安定させる。
【００２６】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の上記の実施の形態の回転駆動装置により以下の効果が期待できる。
・　回転駆動装置の動力伝達機構におけるドライブスプロケットとネジシャフト等の２つの部分が接続する接続部において、２つの部分の一方が、運転状態によって温度条件が異なることにより他方とは相違して熱膨張する場合、あるいは製作不良による芯ズレ等が原因で、接続部の接続不良により生じる、ネジシャフトへの局部的な集中荷重、ドライブスプロケットを軸受け等への不均一な荷重等を生じることがなく不具合を発生し難いと共に自動調芯機能を有する、動力伝達機構を有する回転駆動装置を提供出来る。
・　回転駆動装置の動力伝達機構におけるドライブスプロケットとネジシャフト等の２つの部分が接続する接続部において、構成部品の加工精度や組付けの技能において高度な加工又は高度な技能を必要としない、動力伝達機構を有する回転駆動装置を提供出来る。
・　接続部の構造をより簡単にすることが可能である。
・　前記接続部における前記駆動部側と、前記出力部側と、それらの間に介在する前記動力伝達中間部とは、加工が容易である。
・　強度的にこれらの接続部の構成部分に強度を持たせ易い形状である。
【００２７】
上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【００２８】
また、本実施例では本発明の回転駆動装置は射出成形金型装置に適用された例を示したが、それ以外の用途に適用されても良く、本発明の適用対象は射出成形金型装置に限定するものではない。
上記の実施の形態とは別に、回転駆動装置の出力部は直線運動ではなく回転運動しても良い。
コマ３２の使用される動力伝達機構の接続部はスプロケット以外の当業者に既知な接続部であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の回転駆動装置が適用された射出成形金型装置の例の立体図を示しており、従来技術の射出成形金型装置も同様である。
【図２】図２は、図１の装置の回転駆動装置の付近の線Ｉ−Ｉによる側断面図であり、回転駆動装置の構成の詳細を示す。
【図３】図３は、図１の装置の回転駆動装置のネジシャフト付近の側断面図であり、ネジシャフトが前進限位置にある状態を示す。
【図４】図４は、図１の装置の回転駆動装置のネジシャフト付近の側断面図であり、ネジシャフトが後進限位置にある状態を示す。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態のドライブスプロケットの詳細図を示しており、（Ａ）はドライブスプロケット等の正面図、（Ｂ）はドライブスプロケット等の側断面図、（Ｃ）は蓋の正面図、（Ｄ）はコマの立体図である。
【図６】図６は、図３の装置のＢ部の詳細であり、（Ａ）はその側断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。
【図７】図７は、従来技術の動力伝達機構の接続部のコマなし構造の位置及び作動が良好な状態を示す図解図である。
【図８】図８は、従来技術の動力伝達機構の接続部のコマなし構造の位置不良で作動が悪い状態を示す図解図である。
【図９】図９は、コマを有する本発明の実施の形態の動力伝達機構の接続部の構造の位置不良で作動が悪い状態におけるコマの働きを示す図解図であり、（Ａ）から（Ｃ）への状態の推移を示す。
【符号の説明】
１…回転駆動装置
２…キャビティ
３…受け板
１０…射出成形金型装置
１１…油圧モータ
１２…クラッチ
１３…チェーン
１４…ドライブスプロケット
１６…ネジシャフト
１７…親ネジ
３２…コマ
【図１】
2004092705.tif 000003
【図２】
2004092705.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004092705.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004092705.tif 000008
【図７】
2004092705.tif 000009
【図８】
2004092705.tif 000010
【図９】
2004092705.tif 000011