JPH01126465A - 回転運動を直線運動に変換する機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 本発明は、一般産業機械、搬送機械、事務機器、自動装
置、ロボット等、多方面にわたって適用される。

背景技術 直丸棒（以下丸糧と称す）を回転させ、その丸棒に貫通
された片体を丸棒に沿って相対移動させる機構で、従来
、一般に採用されているものは、丸棒と弁体内丸孔に同
一ピッチのねじをきった所謂スクリュウ・ナツト機構、
丸棒と片体白丸孔に同一ピッチの螺旋溝を穿ち、両溝の
間に片体に設けられた循環機構によって循環可能なボー
ルを連ねた所謂リニヤ−ポールスクリュウ機構、あるい
は、片体に取り付けられた傾斜したベアリングやローラ
ーを丸棒に押し付けて作動させる方法等、種々の機構が
発見されて来た。いずれも、丸棒が片体のいずれか一方
を回転させ、他方の回転を拘束して置くと、片体と丸棒
とが、それらの軸に沿って相対直線運動するものである
。

近年、この種の機構の用途が急速に広がって来た。本発
明も、また、この種のものであるが、上側の諸機構にお
けるが如き、ねじや溝、あるいはベアリングやローラー
等の破損や摩耗、給油の必要、作動時の騒音が全く無く
、さらに、従動部に外部よりある大きさ以上の力が事故
的に加わった時でもなんら損傷を受ける事なく作動が止
まるという安全性を兼ね備えた機構を提供するものであ
る。

発明の目的 本発明の機構は、一般に精密作動の観点より考えればス
クリュウ・ナツト機構や、ワニャーボールスクリュウ機
構より劣る危険性はあるが、機械の簡素性において優れ
ており、製造コストのやすいものを提供するものである
。

発明の構成 本発明は、磁石帯を螺旋状に一定ピッチで巻き付けた所
の丸棒と、上記と同様、磁石帯を螺旋状に同じピッチで
丸穴内面に巻き付けられた片体とより成り、これら磁石
帯は互いに吸引するような磁力方向と磁力方位を持たせ
、且つ、丸棒と片体とは相対直線運動が出来るような嵌
め合い条件になっており、丸棒を回転させ、その丸棒に
貫通された片体が丸棒の回転に従って回転することなく
、丸棒の直線上に沿って相対移動する機構である。

発明の図面に基づく開示 第１図は、本発明にかかわる機構例の部品図である。丸
ｔｉ（１）と片体（２）とよりなり、九ｆ１（１）には
、ある一定ピツチの螺旋状に磁石帯（３）が巻き付けて
有り、また、片体（２）の丸孔内面にも、同じ一定ピッ
チの螺旋状の磁石帯（４）が巻き付けである。磁石帯（
３）と（４）の磁力方向は、帯の厚さ方向、幅方向のい
ずれでも良いが、互いに逆向きとして、吸引し合うよう
に設定しである。

磁石帯（３）と（４）の幅は等しいのが好ましい。また
、丸棒（１）と片体（２）の丸孔とは、それが軸方向に
相対直線運動出来るような嵌合い条件に置かれている。

第２図は、第１図に例示した部品等の組み立て立体図で
ある。図より判る如く、片体（２）に丸棒（１）を挿入
し、　丸棒（１）を同軸配置のモーター（５）に依って
回転させると、片体（２）は、それに取り付けられたガ
イドレール（６）を貫通さす角孔し：よって回転が拘束
されているので、磁石帯（３）と（４）の吸引効果に依
って、ガイドレール（６）案内されながら、丸棒（１）
を貫くようにして移動する、丸＄１（１）の回転方向を
交互に変更することにより、上記移動は、往復移動とす
ることが出来る。

なお、丸棒（１）とモータ（５）の伝達は必ずしもカッ
プリング等を用いた同軸配置のみならず、ベルト伝達等
でもよい。

第２図の例とは異なり、丸棒（１）が回転出来な　　　
　　　　□いように拘束し、片体（２）を回転させるこ
とにより、丸棒（１）が、軸方向に直線移動することも
可能である。なお、磁石帯（３）と（４）の磁力方位を
同じとして、双方が反発出来るようにしても、本機構の
作動は可能である。回転速度と直線移動速度との関係は
磁石のピッチにより定まる。

第３図は、さらに改良された部品の例示である。

図に於いて、符号（１）、（２）、（３）、（４）は、
第１図に於けるものと同じであるが、磁石帯（３）と（
４）の磁力方向はそれらの厚さ方向としておかなければ
ならない。　磁石帯（３）と（４）のピッチ間隔に、磁
力方位を逆にしたところの磁石帯（３′）（４”）を巻
き付けである。磁石帯（３°Ｘ４’）の全ての関係は、
磁石帯（３）と（４）との関係と全く同様である。

第３図に例示した丸ｆｌ（１）と片体（２）とを、組み
立てた場合、磁石帯（３）と（４′）、ならびに磁石帯
（４）と（３゛）の反発作用によって、磁石帯（３）と
（４）との吸引が確実となり、第１図、第２図の例の場
合より、より正確に作動する。

また、たとえ磁石帯（３′）は巻かれているが、磁石帯
（４′）が無い場合や、その逆の場合でも、第１図、第
２図に例示した場合よりも、なお正確に作動する。

第４図は、上述した機構例の部品図である。図に於いて
符号（１）、（３）、（４）、（３′）、（４′）は、
第３図に於けるのと同じであるが、片体（２ａ）は、そ
の丸孔と共に、その軸方向の面で切断されており、その
結果、磁石帯（４）、（４”）も切断されている。

第５図は、第４図に例示した部品等の組み立て実施例の
立体図である。図に於いて°、符号（１）、（２ａ）、
（５）は、第２図と第４図に於けるのと同じである。こ
の図に於いて、片体（２ａ）は、レール（７）によって
、丸棒（１）の軸方向に移動案内される車輪（８）に支
えられ、且つ、車輪（８）によって、回転を拘束されて
いる。

第５図に例示した組み立て構造では、丸棒（１）の周辺
の片側を広く空けられ、また、組み立て据付は後でも、
片体（２ａ）を取外すことが極めて容易である。

以上の説明より、本発明にかかる回転運動を直線運動に
変換する機構が事項冒頭に記した利点を持つことが明ら
かである。同時に、本機構が、直線運動を回転運動に変
換することも可能であることも、容易に理解されよう。

磁石は、永久磁石を用いれば簡単であり、電磁石でもよ
い。また、強力な作動を必要とする場合は、電磁石とし
ても良い。また、磁石帯（３）（４）（３’）（４′）
は、必ずしも連続している必要はなく、実質的に連なっ
ておれば良い。

丸棒（１）片体（２）や（２ａ）の材質は、磁石以外の
物であれば何でもよいが、炭素鋼のような磁性体よりも
、１８−８ステンレス鋼、アルミニュウム、合成樹脂等
の非磁性体の方が好ましい。

本機構の適用例 本発明にかかる機構の適用は、−他産業機械、搬送機械
、事務機器、自動装置、ロボット等、多様にわたるが、
以下２．３例示する。

第６図は、シリンダーロッドへの適用例の立体図である
。ケース（９）の中には丸棒（１０）と片体（１１）が
格納されている。片体（１１）は、歯車・（１２）を介
して、モータ（１３）によって回転する。

丸４１（１０）は、その一端がケースより突き出ている
。他端は、支え板（１４）によって支えられている。支
え板（１４）が平板ガイド（１５）上を摺動するので、
丸１６（１０）は回転できない。片体（１１）の回転方
向を変えることにより、丸棒（１０）が往復作動する。

なお、丸棒（１０）を回転させることにより、ケース（
９）内で片体（１１）が直線運動を行なう事も出来　、
片体（１１）に適当な付属片をつけ、その付属片をケー
ス（９）の外に突き出しながら直線運動が出来るように
すると、所謂、ロッドレスシリンダーと成る。このシリ
ンダーロッドまたはロッドレスシリンダーは、保全が容
易で、安全かつ騒音がほとんど無いという利点をもって
いる。

第７図は、搬送車に適用した所の立体図例である。搬送
車（１６）の下に、丸棒（１７）にかぶさるようにして
片体（１８）がついている。　この片体（１８）は、第
４図や第５図に例示した半丸孔構造のものである。搬送
車（１６）は２本のレール（１９）で支えられているの
で、片体（１８）は回転しない。

九１１（１７）がモータ（２０）により回転すると、片
体（１８）に固定された搬送車（１６）カセレール（１
９）上を移動する。

この搬送車は構造が簡単で、安全である。また、搬送車
の取り外しは、置くか持ち上げるだけでことがすみいた
って簡単という利点をもっている。

第８図は、自動扉への適用例の立体図である。

扉懸架レール（２１）下枠レール（２２）の間に填め込
まれた扉（２３）の上部に、片体（２４）が取り付けら
れている。この片体（２４）は、第４図や第５図に例示
の半丸孔構造のものである。片体（２４）の上に丸棒（
２５）が扉懸架レール（２１）に平行に取り付けられて
いる。丸棒（２５）がモータ（２６）によって回転する
と、片体（２４）が丸棒（２５）に沿って移動すること
により扉（２３）の開閉が行なわれる。

ｂお、引分けの扉に、この構造を適用する場合には、丸
棒（２５）の中央より、磁石帯の螺旋巻きを逆向きとし
、（第８図はこの状態を画いている）左右の扉の片体（
２４）をあてがえばよい。−本の丸ｔｉ（２５）の回転
で左右の扉が同時に開閉することは、容易に理解されよ
う。また、片体（２４）の長さは、扉の全長にわたり取
り付けも可能であり磁力の効果を大きく利用することも
出来る。

この自動扉は、器具の取り付けが簡単で騒音も低く、安
全であるのみでなく、汎用の扉と同じ要領で、容易に取
り外しが出来る利点を持っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかわる機構例の部品図、第２図は
、第１図に例示した部品等の組立て立体図例、第３図は
改良された部品の回倒、第４図は、本発明にかかる機構
の応用機構例の部品図、第５図は、第４図に例示した部
品等の組立て立体図例、第６図は、本発明にかかる機構
のシリンダーロットえの適用立体図例、第７図は、搬送
車えの適用立体図例、第８図は、自動扉えの適用立体図
例である。 １．１０，１７．２５・・・・・直丸棒２．２ａ、１１
，１８．２４・・片体 ３　・・・丸棒に螺旋状に巻き付けられた磁石帯３′　
・・・３と厚さ方向で逆向きの磁力方位を持ち、３の螺
旋ピッチ間隔に巻き付けら れた磁石帯 ４　・・・片体の丸孔（または半丸孔）の内面に螺旋状
に巻き付けられた磁石帯 ４”　・・・４と厚さ方向で逆向きの磁力方位を持ち、
４の螺旋ピッチ間隔に巻き付けら れた磁石帯 ５．１３，２０，２６・・・・・モータ６．１５・・・
・・平板ガイドレール ７．１９・・・・・レール ８　・・・・・・・車輪 ９　・・・・・・・ケース １２・・・・・・・山車 １４・・・・・・・支え板 １６・・・・・・・搬送車 ２１・・・・・・・扉懸架レール ２２・・・・・・・下枠し、−ル ２３・・・・・・・扉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁石帯を一定ピッチの螺旋状に巻き付けた状態の直丸棒
   と、磁石帯を上記ピッチと同じピッチの螺旋状に内面に
   巻き付けた状態の丸穴を持った片体とより成り、上記２
   種の磁石帯には、互いに吸引するような磁力方向と磁力
   方位を持たせ、且つ、直丸棒と片体とが、それ等の軸に
   沿って、相対直線運動できるような嵌め合い条件で、直
   丸棒か片体のいずれか一方を、軸を中心として回転させ
   た時、他の一方が、この回転に従わない様に拘束された
   機構。 ２ １に記した直丸棒と片体によりなる機構であるが、２種
   の磁石帯には、互いに反発するような磁力方位を持たせ
   た機構。 ３ １、２に記した機構で、直丸棒と片体丸穴内面に巻き付
   けた磁石体の磁力方向を帯の厚さ方向とした場合に、直
   丸棒と片体の磁石帯の両者あるいは、いずれか一方のピ
   ッチ間隔に、磁力方位の逆の別の磁石帯を巻き付けた機
   構。 ４ １、２、３に記した機構で、片体を、その丸穴を含んで
   、その軸方向の面で切断された形状としたもの。