JPH04102705U - シヤフトの回転直進機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持部材や駆動源を固定位置に静止したまま
シャフト単独動作で回転及び直進運動が行えるようにし
た回転直進機構を創出する。 【構成】 シャフト５をスライド自在に軸承する軸承体
７と、この軸承体７を一体に保持する回転ハウジング９
と、この回転ハウジング９を回転自在に支持する固定ハ
ウジング１１とを設け、上記シャフト５と上記軸承体７
とを軸回りの回転方向に係合させるとともに、上記回転
ハウジング９に回転伝導部１３を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シャフトに工具や作業具を取り付けて回転運動と直進運動を行わせ る機器、装置類で利用可能なシャフトの回転直進機構に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】

ねじ締めロボット等に例示されるドリルユニットやハンドリングユニットにお いては、シャフトの一端に工具や作業具を取り付けて、シャフトに回転運動と直 進運動を付与することにより、所要の加工、操作等の作業を行わせるようにした ものが多い。

【０００３】 しかし、工具等を装着したシャフトに回転運動と直進運動とを行わせる既知の 機構では、シャフトの直進運動に連行させて支持部材や駆動源を移動する必要を 生じ、ユニット全体として稼動負荷重量の大きい動作空間の大きな設備となって しまう不具合が認められる。

【０００４】 本考案は、この問題を解決するために、支持部材や駆動源を固定位置に静止し たままシャフト単独で必要な回転及び直進運動が行えるようにした回転直進機構 を提案するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案によるシャフトの回転直進機構は、シャフトをスライド自在に軸承する 軸承体と、この軸承体を一体に保持する回転ハウジングと、この回転ハウジング を回転自在に支持する固定ハウジングとを設け、上記シャフトと上記軸承体とを 軸回りの回転方向に係合させるとともに、上記回転ハウジングに回転伝導部を設 けて構成したものからなる。

【０００６】

【作用】 この回転直進機構では、工具や作業具を取り付けるシャフト端と反対側に直進 アクチェータを接続することにより、軸承体にスライド自在に軸承させているシ ャフトに直進運動を与えることができる。また、回転アクチェータから回転伝導 部に回転力を伝えて回転ハウジングを回転することにより、軸承体にスライド自 在に軸承させているシャフトに回転運動を与えることができる。

【０００７】

【実施例】

以下、実施例を図示して説明する。

【０００８】 図１は本考案に係るシャフトの回転直進機構を組み込んだ回転直進ユニットの 構成例を示している。図において、１は支持フレーム、２は支持フレーム１に固 定されたブラケットを示し、このブラケット２上にシャフトの回転直進機構３が 駆動源と共に設置されている。

【０００９】 予め組立品として用意される回転直進機構３は、ブラケット２と該ブラケット ２に立設した取付板４で区画されるブラケットコーナーのセット部位に挿着して 取り付けられている。回転直進機構３は、シャフト５をスライド自在に軸承する 軸承体７と、この軸承体７をキー８で結合して一体に保持する回転ハウジング９ と、この回転ハウジング９をベアリング１０を介して回転自在に支持する固定ハ ウジング１１とを主要な要素として設け、外周の固定ハウジング１１をブラケッ ト２と取付板４とに結合して固定されている。

【００１０】 上記シャフト５と上記軸承体７とは、軸回りの回転方向に係合されて、シャフ ト５に直進運動を行わせつつ回転運動を行わせることができるようにしている。 実施例の場合、シャフト５と軸承体７とを回転方向に係合させるための手段とし て、シャフト５を外周に複数条のボール溝５ａを有するスプライン軸で形成して いるとともに、軸承体７を図２、３に示す如く、その内周に設けたボール溝７ａ とシャフト５の外周に設けたボール溝５ａとの間に充填されているボール６群を 介してスプラインシャフト５を軸承するボールスプラインで形成している。すな わち、ボールスプラインで形成された軸承体７は、シャフト５の軸方向への直進 運動に対しては、各ボール６が転動してシャフト５の滑らかなスライド動作を担 保すると同時に、外側の回転ハウジング９の回転時にはボール６群を介してシャ フト５に軸回りの回転力を伝えて、シャフト５を回転ハウジング９と同期して回 転させる役目を果す。

【００１１】 また、上記回転ハウジング９には、その下端側に軸承体７を貫通しているシャ フト５の周りに回転伝導部としてプーリ１３を設けている。このプーリ１３は、 回転ハウジング９の端面にカラー（ベアリング押え）１２を介して軸承体７と同 心に固定１４されている。

【００１２】 次いで、ユニット全体構造について説明すると、上記回転直進機構３の軸承体 ７に軸承されているシャフト５の下端５Ａには、取付用アタッチメント１６が装 着されている。この取付用アタッチメント１６には、ユニットの使用目的に応じ て、工具や作業具（図示せず）が取り付けられる。１７は、工具等の取付孔を示 す。

【００１３】 一方、シャフト５の上端５Ｂは、ブラケット２の天井部に固定された直進アク チェータ（シリンダ）１８から昇降自在に垂下されるロッド１９と、ロータリー ジョイント２０及びフローティングジョイント２１を介して接続されている。ロ ータリージョイント２０はベアリング２２を介してシャフト５を連結保持し、シ ャフト５から直進アクチェータ１８への回転の伝播を遮断している。また、フロ ーティングジョイント２１はシャフト５と直進アクチェータ１８との芯ずれを逃 がす役目を果している。なお、ロータリージョイント２０の一側からは、対向す るブラケット２に設けた長孔２３に挿入される回り止めロッド２４が突設されて いる。

【００１４】 また、上記回転ハウジング９に回転伝導部として設けられるプーリ１３には、 回転直進機構３の側方位置でブラケット２上に固定されている回転アクチェータ （モータ）２５からシャフト５の回転に必要な回転力が伝えられる。すなわち、 回転アクチェータ２５の回転軸２６に設けられたプーリ２７と回転ハウジング９ に設けられたプーリ１３とにタイミングベルト２８を架装し、回転ハウジング９ から軸承体７を介してシャフト５を回転できるようにしている。

【００１５】 上記の構成からなる回転直進ユニットでは、直進アクチェータ１８のロッド１ ９を上下に伸縮動作することによりシャフト５に直進運動を与えることができ、 回転アクチェータ２５からプーリ２７、１３等を介して回転ハウジング９に回転 力を伝えることによりシャフト５に回転運動を与えることができ、シャフト５の 下端５Ａに取付用アタッチメント１６を介して取り付けられる工具や作業具に、 図示矢印Ｓで示される直進運動と図示矢印Ｒで示される回転運動とを同時に行わ せることができる。すなわち、本考案に係るシャフトの回転直進機構３を組み込 んで構成した回転直進ユニットであれば、支持部材や駆動源、即ち直進アクチェ ータ１８及び回転アクチェータ２５は固定位置に静止させたままで、工具等が取 り付けられるシャフト５を単独動作して必要な加工、操作等の作業を行わせるこ とができ、ユニット全体として、稼動負荷重量の小さいコンパクトなものにまと めることができる。

【００１６】 本考案に係るシャフトの回転直進機構は、上記の典型実施例の態様に制限され ず、その他種々の実施態様を採ることができる。例えば、シャフトと軸回りの回 転方向に係合してシャフトをスライド自在に軸承する軸承体としては、ボールス プラインを使用する場合に限らない。また、回転ハウジングに設ける回転伝導部 の種類や取付位置等についても自由に変更し得る。さらに、シャフトに対する直 進アクチェータの接続構造や、回転ハウジングの回転伝導部に対する回転アクチ ェータの動力伝達機構についても適宜に改変し得る。

【００１７】

【考案の効果】

以上の如く、本考案によるシャフトの回転直進機構であれば、支持部材や駆動 源は固定位置に静止したままで、シャフト単独による回転及び直進運動を行わせ ることができる。従って、本機構を利用すれば、ドリルユニットやハンドリング ユニット等の回転直進ユニットを、ユニット全体として、稼動負荷重量が小さく 動作空間を取らない簡単な構造体に構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を示す回転直進ユニットの断面図であ
る。

【図２】図１の要部の詳細断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【符号の説明】 １ 支持フレーム ２ ブラケット ３ 回転直進機構 ４ 取付板 ５ シャフト ６ ボール ７ 軸承体 ８ キー ９ 回転ハウジング １０ ベアリング １１ 固定ハウジング １２ カラー １３ 回転伝導部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトをスライド自在に軸承する軸承
   体と、この軸承体を一体に保持する回転ハウジングと、
   この回転ハウジングを回転自在に支持する固定ハウジン
   グとを設け、上記シャフトと上記軸承体とを軸回りの回
   転方向に係合させるとともに、上記回転ハウジングに回
   転伝導部を設けたことを特徴とするシャフトの回転直進
   機構。