JPH10110667A - 定速駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電池などの電源がなくても、作業者が一定速度
で駆動できる定速駆動制御装置を提供すること。 【構成】外部操作によって弾性力を蓄積し、その弾性力
によってピニオン軸１７を一方向に回転させる渦巻きば
ね装置１１；ピニオン軸１７に連動して駆動されるスラ
イダ３１；上記ピニオン軸１７に連動して回転する回転
軸２３を有し、この回転軸２３の回転によって電力を発
生する直流モータ２１；及び、渦巻きばね装置１１が蓄
積した弾性力によってピニオン軸１７が一方向に回転駆
動されるときに、直流モータ２１が発生した電力を消費
して上記ピニオン軸１７の回転負荷を増大して上記スラ
イダの駆動速度を一定に保つ可変抵抗器３５；を備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、定速駆動制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】成型型の開閉、部材の融
着など、型、部材などを一定速度で移動させる装置は、
駆動源としてモータを使用し、モータを一定速度制御す
ることで、定速駆動を可能にするものがあった。しか
し、モータ駆動によって一定速度制御する装置では、モ
ータを駆動する電池、商用電力などの電源がなければ動
作させることができない、という問題があった。

【０００３】

【発明の目的】本発明は、電池などの電源がなくても、
一定速度で駆動できる定速駆動制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【発明の概要】この目的を達成する本発明は、外部操作
によって弾性力を蓄積し、その弾性力によって駆動軸を
一方向に回転させる弾性力蓄積装置；上記弾性力蓄積装
置の駆動軸に連動して駆動される駆動部材；上記駆動軸
の回転に連動して回転する回転軸を有し、この回転軸の
回転によって電力を発生する起電力装置；及び、 上記
弾性力蓄積装置が蓄積した弾性力によって上記駆動軸が
一方向に回転駆動されるときに、上記起電力装置が発生
した電力を消費して上記回転軸の回転負荷を増大して上
記駆動部材の駆動速度を一定に保つ電力消費部材；を備
えたことに特徴を有する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を説明
する。図１は、スライダを一定速度で駆動する定速駆動
制御装置に本発明を適用した一実施の形態の概観を示す
斜視図である。この実施の形態は、弾性力蓄積手段とし
て渦巻きばね装置１１、電力消費手段として直流モータ
２１、駆動手段としてスライダ３１、電力消費手段とし
て可変抵抗３５および整流手段としてダイオードＤを備
えている。渦巻きばね装置１１、直流モータ２１および
可変抵抗３５は不図示の本体に固定され、スライダ３１
はこの本体にスライド自在に支持されている。

【０００６】直線的にスライド可能に支持された、駆動
部材としてのスライダ３１の下面には、スライダ３１の
移動方向と平行に延びるラック３３が形成されている。
このラック３３に、ピニオン２９が噛み合っている。ピ
ニオン２９のピニオン軸１７は、渦巻きばね装置１１お
よび減速ギアボックス２５の一方の軸として一体に形成
されている。減速ギアボックス２５の他方の軸は、直流
モータ２１の回転軸２３によって構成されている。減速
ギアボックス２５は、直流モータ２１の回転軸２３の回
転を減速してピニオン軸１７に伝達する。この減速ギア
ボックス２５は、ピニオン軸１７からみると、ピニオン
軸１７の回転を増速して直流モータ２１の回転軸２３に
伝達する増速ギア機構でもある。

【０００７】直流モータ２１の端子２１ａ、２１ｂは、
可変抵抗器３５の端子３５ａ、３５ｂに接続されてい
る。一方の端子２１ａ、３５ａ間には整流器（ダイオー
ド）Ｄが介在されている。つまり、直流モータ２１の端
子２１ａにマイナス電圧が発生したときには、端子２１
ａ、２１ｂ間（端子２１ａ、２１ｂと可変抵抗器３５
間）は絶縁状態になり、端子２１ａにプラス電圧が発生
したときには、端子２１ａ、２１ｂには可変抵抗器３５
が電気的に接続された状態となる。可変抵抗器３５は、
ノブ３６２をスライドさせることで、端子間の抵抗値を
変えることができる。

【０００８】渦巻きばね装置１１に入力されているピニ
オン軸１７は、図示しないが、渦巻きばね装置１１の筐
体１２に回動自在に軸支され、渦巻きばね１３の中心の
一端部が接続された巻き軸を構成している。渦巻きばね
１３の外周の他端部は、筐体１２に固定されている。筐
体１２からスライダ３１とは反対方向に突出したピニオ
ン軸１７の端部に、ねじ巻き用の巻き上げノブ１５が固
定されている。また、ピニオン軸１７には、図示しない
が、渦巻きばね１３の弾性復元力によって回転するのを
防止する逆転防止爪が装着されている。つまり逆転防止
爪は、作業者が巻き上げノブ１５を渦巻きばね１３を締
め込む方向（他方向）の回転は許容するが、渦巻きばね
１３の弾性復元力によって回転する方向（一方向）の回
転は阻止する。さらに、この逆転防止爪によるピニオン
軸１７の回転阻止を解除する解放ボタン１９が、筐体１
２に設けられている。

【０００９】この実施例の定速駆動制御装置の動作につ
いて説明する。まず、スライダ３１を初期位置（矢印Ｂ
方向）に移動させるとともに、渦巻きばね装置１１に弾
性力を蓄積するために、巻き上げノブ１５を巻き上げ方
向（他方向）に回転させる。この巻き上げ回転によっ
て、渦巻きばね１３には弾性付勢力が蓄積され、スライ
ダ３１は、ピニオン軸１７の回転によってＢ方向の初期
位置まで移動する。一方、ピニオン軸１７は、減速ギア
機構２５を介して直流モータ２１の回転軸２３を増速回
転させる。その際直流モータ２１は、端子２１ａにマイ
ナス電圧を発生し、電流が整流器Ｄで遮断されるので無
負荷状態で回転する。

【００１０】スライダを３１をＢ方向初期位置まで移動
させた後、解放ボタン１９を押すと、逆転防止爪が外
れ、ピニオン軸１７が渦巻きばね１３の蓄積弾性力によ
って作用方向（一方向）に回転してピニオン２９を回転
駆動し、スライダが作用方向（図において矢印Ａ方向）
に移動する。その際、ピニオン軸１７は、減速ギア機構
２５を介して直流モータ２１の回転軸２３を増速回転さ
せる。この回転によって直流モータ２１は、端子２１ａ
にプラス電圧を発生して通電状態になり、可変抵抗器３
５で電力を消費して負荷を発生し、回転軸２３の回転速
度を規制する。つまり直流モータ２１は、減速ギア機構
２５を介してピニオン軸１７の回転を、したがってスラ
イダ３１の移動速度を規制する。このようにしてスライ
ダ３１は、矢印Ａ方向へは、渦巻きばね装置１１の解放
力（蓄積された弾性力）による付勢力と、直流モータ２
１による負荷を受けて、これらがバランスした一定の速
度で移動する。

【００１１】ここで、直流モータ２１による負荷は、可
変抵抗器３５の抵抗値によって変わる。つまり、可変抵
抗器３５の抵抗値を大きくすると通電量（消費電力）が
少なくなって負荷抵抗が小さくなり、スライダ３１の移
動速度を上げることが可能になる。一方、可変抵抗器３
５の抵抗値を小さくすると通電量（消費電力）が多くな
って負荷抵抗が大きくなり、スライダ３１の移動速度を
下げることが可能になる。このように本実施例では、可
変抵抗器３５の抵抗値を調整することによって、スライ
ダ３１の移動速度を調整できる。

【００１２】このように図示実施例では、直進運動する
スライダ３１の運動を、渦巻きばね装置１１を動力源と
し、直流モータ２１、整流器Ｄおよび可変抵抗器２３に
よって制御するので、電池などの電力が不要である。ス
ライダ３１は、溝による支持機構、車輪とレールによる
支持機構などによってスライド自在に支持できる。渦巻
きばね装置１１の回転をスライダ３１、減速ギア機構２
５を介して直流モータ２１に伝達する手段は、図示実施
例に限定されず、渦巻きばね装置１１と回転をスライダ
３１とを連動する機構も、ラック＆ピニオン機構に限定
されない。

【００１３】以上、図示実施の形態では直線移動するス
ライダ３１の等速制御する構成を示したが、本発明の等
速制御装置は、回転運動や、ねじ運動などさせる駆動部
材、物体の等速制御が可能である。また、直流モータ２
１の種類は問わず、回転軸を回転させることで逆起電力
を発生するものであればよく、したがって渦電流ブレー
キ装置、直流発電機でもよい。弾性力蓄積手段として渦
巻きばね装置１１を使用した実施例を示したが、本発明
は渦巻きばね装置に限定されず、引張り、圧縮コイルば
ねを利用してもよく、ゴム等の弾性部材の伸縮力、ある
いは捻り力を利用してもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
駆動部材が、弾性力蓄積手段による付勢力と、起電力装
置および電力消費部材による負荷制御を受けて定速運動
するので、電池などの電力を使用しなくても定速駆動制
御ができる。本発明は、電力消費手段を可変抵抗器とす
ることで、抵抗値の調整によって消費電力、つまり負荷
調整が可能になり、一定速度の調整ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の概要を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１ 渦巻きばね装置 １３ 渦巻きばね １５ 巻き上げノブ １７ ピニオン軸 ２１ 直流モータ ２３ 回転軸 ２５ 減速ギア機構 ２９ ピニオン ３１ スライダ ３３ ラック ３５ 可変抵抗器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部操作によって弾性力を蓄積し、その
   弾性力によって駆動軸を一方向に回転させる弾性力蓄積
   装置；上記弾性力蓄積装置の駆動軸に連動して駆動され
   る駆動部材；上記駆動軸の回転に連動して回転する回転
   軸を有し、この回転軸の回転によって電力を発生する起
   電力装置；及び、 上記弾性力蓄積装置が蓄積した弾性力によって上記駆動
   軸が一方向に回転駆動されるときに、上記起電力装置が
   発生した電力を消費して上記回転軸の回転負荷を増大し
   て上記駆動部材の駆動速度を一定に保つ電力消費部材；
   を備えたことを特徴とする定速駆動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記起電力装置は直
   流モータであって、この直流モータの入力端子間に、上
   記電力消費部材として可変抵抗器が接続され、上記入力
   端子と可変抵抗器との間には、上記直流モータの回転軸
   が上記弾性力蓄積装置によって回転駆動されときには上
   記入力端子と上記可変抵抗器とを電気的に接続して上記
   可変抵抗器に電力を消費させ、上記回転駆動とは逆方向
   に回転駆動されるときには上記直流モータの入力端子と
   上記可変抵抗器とを電気的に遮断する整流器を備えてい
   ることを特徴とする定速駆動制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記弾性力蓄積装置
   は、上記駆動軸が外部操作により他方向に回転されると
   弾性力を蓄積する渦巻きばね装置であって、上記起電力
   装置の回転軸は減速ギア機構を介してこの渦巻きばね装
   置の駆動軸に連動されていることを特徴とする定速駆動
   制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、上記駆動部材は直線
   往復動するスライダであって、上記弾性力蓄積装置の回
   転軸は、上記スライダに上記直線往復動方向と平行に形
   成されたラックに噛合するピニオンの軸と直結され、上
   記起電力装置は、減速車機構を介して上記ピニオンの軸
   に連係されていることを特徴とする定速駆動制御装置。