(57)【要約】【課題】旋盤加工上の制約に関係なくねじピッチを自由に大きく製作し得る送りねじ軸と、これを利用した二次元移動装置を提供する。【解決手段】外径が軸方向に一様な断面円形の軸棒ａと、内径が前記軸棒ａの外径と略同一で、自由状態での巻きピッチが軸線方向に一定のコイルばねｂとからなり、前記軸棒ａに前記コイルばねｂを外嵌して送りねじ軸Ａとした。また、この送りねじ軸Ａを二次元移動装置に利用した。【選択図】図１
2005054915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径が軸方向に一様な断面円形の軸棒と、内径が前記軸棒の外径と略同一で、自由状態での巻きピッチが軸線方向に一定のコイルばねとからなり、前記軸棒に前記コイルばねを外嵌し、該コイルバネを送りねじとしたことを特徴とする送りねじ軸。
【請求項２】
前記コイルバネは、軸線方向の両端で前記軸棒に固着してあることを特徴とする請求項１記載の送りねじ軸。
【請求項３】
基台フレームに固定ブラケットを介して回転自在に支持された第１送りねじ軸と、該第１送りねじ軸に螺合装着された第１移動体と、該第１移動体に連結され、前記基台フレームに前記第１送りねじ軸の軸線方向に沿って移動可能に支持された門形移動フレームと、該門形移動フレームに回転自在に支持され、前記第１送りねじ軸と直交して配置された第２送りねじ軸と、該第２送りねじ軸に螺合装着された第２移動体と、前記第１送りねじ軸を正逆回転駆動するための第１モータと、前記第２送りねじ軸を正逆回転駆動するための第２モータとを備えた二次元移動装置において、前記第１送りねじ軸及び第２送りねじ軸を請求項１又は２に記載の送りねじ軸で構成したことを特徴とする二次元移動装置。
【請求項４】
前記基台フレームに第２固定ブラケットを介して第２ねじ軸用動力伝達軸を第１送りねじ軸と平行状態で回転自在に配置し、前記門形移動フレームに前記動力伝達軸と一体的に回転して前記第２ねじ軸に回転力を伝達し、該動力伝達軸の軸線方向には摺動自在に貫通嵌合する伝動歯車装置を設け、前記第２固定ブラケットに第２モータを固定設置し、且つ前記第１モータも前記基台フレームの固定ブラケットに固定設置したことを特徴とする請求項３記載の二次元移動装置。
【請求項５】
前記動力伝達軸は、角軸、スプライン軸、すべりキー軸のいずれかで構成され、また、前記伝動歯車装置は、傘歯車伝動装置で構成されていることを特徴とする請求項４記載の二次元移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンゲーム機などに使用される送りねじ軸及びこれを利用した二次元移動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、クレーンゲーム機は、透明なボックス内にぬいぐるみ動物や種々の商品を収容しておき、これらの商品を、ボックス外から押し釦による遠隔操作で目標位置までクレーンを水平面内で二次元移動させ、かつ、その位置で、つかみ爪を昇降動作させてつかませ、これをボックス外への取出し口まで運ばせて取り出すようにしており、該クレーンの水平面内での二次元移動装置には、従来、無端ワイヤー搬送手段（特許文献１参照）や、無端ベルト搬送手段（特許文献２参照）が採用されている。
【特許文献１】実開昭６４−２０８８９号公報（第５図乃至第７図）
【特許文献２】実開平６−１９７９１号公報（第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のクレーンゲーム機に採用されている二次元移動装置は、ワイヤーやベルトを採用していたため、移動体の往復移動の反復によって、ワイヤーやベルトに伸びが生じてスリップしたり、また、ワイヤーやベルトが切断して故障し易いという問題点があった。また、二次元移動手段の一方の駆動モータは基台フレームに固定されているが、他方の駆動モータは移動体に取付けられており、この移動体に取付けられた駆動モータへの電気配線が移動体の往復移動の反復によって断線して故障し易いという問題点があった。
なお、二次元移動装置の送り装置として、送りねじ機構を採用するものが一般的に最も多い。しかし、この送りねじ機構に用いられる送りねじ軸は、軸棒を旋回させ、その外周面にバイトを押し当てながら軸棒の軸線方向にバイトを移動（バイトの送り）させてバイトの刃先で軸棒の肉部を螺旋状に掬いとらせてねじ溝を加工（旋盤加工）するものであるから、バイトの送りに自ずから制限があり、自由に大きくすることができず、それ故に、ねじピッチを大きくすることができないため、前記ワイヤーやベルトを採用するものに比べて、送り速度が低く、クレーンゲーム機には採用されていなかったものである。
【０００４】
本発明は、旋盤加工上の制約に関係なくねじピッチを自由に大きく製作し得る送りねじ軸と、これを利用した二次元移動装置を提供し、合わせて断線故障も防止することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の送りねじ軸は、外径が軸方向に一様な断面円形の軸棒と、内径が前記軸棒の外径と略同一で、自由状態での巻きピッチが軸線方向に一定のコイルばねとからなり、前記軸棒に前記コイルばねを外嵌し、該コイルバネを送りねじとしたことを特徴としている。
本発明の前記コイルバネは、軸線方向の両端で前記軸棒に固着してあることを特徴としている。
また、本発明の二次元移動装置は、基台フレームに固定ブラケットを介して回転自在に支持された第１送りねじ軸と、該第１送りねじ軸に螺合装着された第１移動体と、該第１移動体に連結され、前記基台フレームに前記第１送りねじ軸の軸線方向に沿って移動可能に支持された門形移動フレームと、該門形移動フレームに回転自在に支持され、前記第１送りねじ軸と直交して配置された第２送りねじ軸と、該第２送りねじ軸に螺合装着された第２移動体と、前記第１送りねじ軸を正逆回転駆動するための第１モータと、前記第２送りねじ軸を正逆回転駆動するための第２モータとを備えた二次元移動装置において、前記第１送りねじ軸及び第２送りねじ軸を前記した送りねじ軸で構成したことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明の二次元移動装置は、前記基台フレームに第２固定ブラケットを介して第２ねじ軸用動力伝達軸を第１送りねじ軸と平行状態で回転自在に配置し、前記門形移動フレームに前記動力伝達軸と一体的に回転して前記第２ねじ軸に回転力を伝達し、該動力伝達軸の軸線方向には摺動自在に貫通嵌合する伝動歯車装置を設け、前記第２固定ブラケットに第２モータを固定設置し、且つ前記第１モータも前記基台フレームの固定ブラケットに固定設置したことを特徴としている。
また、本発明の前記動力伝達軸は、角軸、スプライン軸、すべりキー軸のいずれかで構成され、また、前記伝動歯車装置は、傘歯車伝動装置で構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の送りねじ軸によれば、旋盤加工上の制約に関係なくねじピッチを自由に大きく製作することができ、コストも安価に提供できる。
従って、上記送りねじ軸を二次元移動装置の送り装置に利用すれば、無端ワイヤー搬送手段や無端ベルト搬送手段と遜色のない送り速度を得ることができる。
また、本発明の二次元移動装置をクレーンゲーム機に適用すれば、断線故障等のない長寿命の製品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の送りねじ軸Ａは、図１及び図２に示すように、外径が軸方向に一様な断面円形の軸棒ａと、内径が前記軸棒ａの外径と略同一で、自由状態での巻きピッチが軸線方向に一定のコイルばねｂとからなり、前記軸棒ａに前記コイルばねｂを外嵌し、該コイルばねｂの軸線方向の両端を軸棒ａに固着してある。
上記構成とすることにより、送りねじ軸Ａのねじピッチを旋盤加工の制約とは無関係に自由に大きくすることができる。即ち、使用するコイルばねｂの自由状態での巻きピッチを、所望のねじピッチに合致したものを用いればよく、それには、例えば、ばねメーカーに、素材線径、コイル内径、巻きピッチ、全長などを指定して発注すれば容易に入手することができる。これを軸棒ａに外嵌し、両端を溶接などで固着すれば送りねじ軸Ａを構成できるため、製作が簡単であり、安価に提供することができる。
【０００９】
本発明はまた、上記送りねじ軸Ａを二次元移動装置の送りねじ軸として利用するものである。これによれば、送りねじ軸の送り速度を旋盤加工品よりも自由に大きくすることができる。また、無端ワイヤー搬送手段や無端ベルト搬送手段と比較しても、送り速度に遜色は無く、故障を著減させることができる。
本発明の上記送りねじ軸Ａを適用する二次元移動装置は、図３及び図４に示すように、基台フレーム１に固定ブラケット２，２を介して回転自在に支持された第１送りねじ軸３と、該第１送りねじ軸３に螺合装着された第１移動体４と、該第１移動体４に連結され、前記基台フレーム１に前記第１送りねじ軸３の軸線方向に沿って移動可能に支持された門形移動フレーム５と、該門形移動フレーム５に回転自在に支持され、前記第１送りねじ軸３と直交して配置された第２送りねじ軸６と、該第２送りねじ軸６に螺合装着された第２移動体７と、前記第１送りねじ軸３を正逆回転駆動するための第１モータ８と、前記第２送りねじ軸６を正逆回転駆動するための第２モータ９とを備えている。
【００１０】
その場合、前記基台フレーム１に第２固定ブラケット１０、１０を介して第２ねじ軸用動力伝達軸１１を第１送りねじ軸３と平行状態で回転自在に配置し、前記門形移動フレーム５に前記動力伝達軸１１と一体的に回転して前記第２ねじ軸６に回転力を伝達し、該動力伝達軸１１の軸線方向には摺動自在に貫通嵌合する伝動歯車装置１２を設け、前記第２固定ブラケット１０に第２モータ９を固定設置すれば、前記第１モータ８が前記基台フレーム１の固定ブラケット２に固定設置されるので、各モータ８，９への電気配線をすべて固定配置することができ、断線故障の発生を著減させ得る。
【００１１】
前記動力伝達軸１１は、角軸とした場合を例示しているが、スプライン軸、又は、すべりキー軸で構成してもよい。また、前記伝動歯車装置１２は、傘歯車伝動装置で構成しているがウオーム歯車等で構成してもよい。
門形移動フレーム５は、基台フレーム１に台車機構１３，１３を介して装着してあり、この台車機構１３は、基台フレーム１の上面と両側面とに接触転動する縦ローラ１４と横ローラ１５、１５とを備えている。
上記二次元移動装置は、例えば、クレーンゲーム機に適用することができ、その際、第２移動体７に昇降装置を介してつかみ爪を取り付けるものである。
【００１２】
このようにすれば、第１モータ８を駆動すると、第１送りねじ軸３が回転して第１移動体４を第１送りねじ軸３に沿って移動させ、この第１移動体４に連結してある門形移動フレーム５が基台フレーム１に対して第１送りねじ軸３に沿って移動するので、この門形移動フレーム５に架設してある第２ねじ軸６と第２移動体７を第１送りねじ軸に沿って移動させることができる。このとき、門形移動フレーム５は、動力伝達軸１１上を摺動する。
また、第２モータ９を駆動すれば、動力伝達軸１１及び伝動歯車装置１２経由して第２送りねじ軸６が回転して第２移動体７を第２送りねじ軸６に沿って移動させることができる。その結果、第１モータ８と第２モータ９を駆動すれば、第２移動体７は二次元移動する。
【００１３】
本発明の送りねじ軸Ａは、一次元移動装置や三次元移動装置等にも適用することができ、また、クレーンゲーム機以外の二次元移動装置に適用することができる。コイルばねｂは、軸棒ａに全長に亘って溶接または接着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る送りねじ軸の側面図である。
【図２】図1の送りねじ軸の端面図である。
【図３】本発明に係る二次元移動装置の概略斜視図である。
【図４】図３の縦断正面図である。
【符号の説明】
【００１５】
Ａ    送りねじ軸
ａ    軸棒
ｂ    コイルばね
１    基台フレーム
２    固定ブラケット
３    第１送りねじ軸
４    第１移動体
５    門形移動フレーム
６    第２送りねじ軸
７    第２移動体
８    第１モータ
９    第２モータ
１０  第２固定ブラケット
１１  動力伝達軸
１２  伝動歯車装置
１３  台車機構
１４  縦ローラ
１５  横ローラ
【図１】
2005054915.tif 000003
【図２】
2005054915.tif 000004
【図３】
2005054915.tif 000005
【図４】
2005054915.tif 000006