啮合链式进退作动装置 |
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| 申请号 | CN201180069368.8 | 申请日 | 2011-12-27 | 公开(公告)号 | CN103429523B | 公开(公告)日 | 2015-07-22 |
| 申请人 | 株式会社椿本链条; | 发明人 | 佐治智之; 村上圭祐; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供的 啮合 链式进退作动装置不会增加涉及组装装置、调整旋转 相位 以及维修和维护装置方面的工作量。本装置通过使主体进退能够平稳地驱动被驱动体，并防止啮合链条的任何脉动等。啮合链式进退作动装置（100）包括链条引导槽（131），其形成使得在链条啮合假想面（S）上彼此相向的一对连接销（110、110）之间的啮合状态销对销距离（D1）与一对连接销（113、113）之间的刚直状态销对销距离（D2）相等。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种啮合链式进退作动装置，包括一对啮合链条、驱动链轮以及链条引导件，其中： |
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| 说明书全文 | 啮合链式进退作动装置技术领域[0001] 本发明涉及一种驱动单元，其用于各种制造领域的制造设施，运输领域的运输设施，医疗福利领域的护理设施以及艺术领域的舞台设施，并且平行于安装面推进和后移诸如工件等被驱动体，更具体地，涉及一种使用啮合链条作为驱动介质来进行进退运动的啮合链式进退作动装置。 背景技术[0003] 用于这种常见的啮合链式升降设备的一对升降啮合链条设计成由一对升降链轮驱动，其布置成分别面向一对升降啮合链条。 [0004] 现有技术文献 [0005] 专利文献 发明内容[0007] 本发明要解决的问题 [0008] 然而，如图8所示，常见的啮合链式升降设备800在设备组装和维护方面存在问题。特别地，为了通过使一对升降链轮820的旋转相位彼此同步使得一对升降啮合链条810在适当的时机彼此啮合，调整旋转相位的操作包含了过重的工作负担。 [0009] 而且，常见的啮合链式升降设备800设计成以这样的状态旋转一对升降链轮820，其中升降链轮820安装在一对彼此邻近设置的升降啮合链条810的左右两侧以使得该对升降啮合链条810彼此啮合并在同一方向上推进和后移链条。该设备在设备组装和维护方面存在问题，因为当设备由诸如电动机之类的单一驱动源(未示出)整体驱动时，安装齿轮组853的工作负担增加了，齿轮组853使得一对升降链轮820的旋转轴821彼此连锁。而且，设备配置变得复杂，这包含在设备组装和维护方面过重的工作负担。 [0010] 而且，在常见的啮合链式升降设备800中，当上述齿轮组853由一对装在升降链轮820各自的旋转轴821上的齿轮853a构成时，如图8所示，由于升降啮合链条810布置在一对升降链轮820之间，因此齿轮853a的直径必然比升降链轮820的直径大。因此，齿轮组 853比升降链轮820大的直径妨碍了诸如工件等被驱动体在啮合链式升降设备800的安装面附近的前进/后退运动。 [0011] 此外，在升降啮合链条810从链条分叉方向驱动至链条啮合方向而被升降链轮820倾斜的区域，即，升降啮合链条810绕在升降链轮820上的区域，在升降啮合链条810上产生了已知的弦线作用(多边形效应)，所以在设备驱动中产生了问题，其导致升降啮合链条810脉动(上下移动)、振动、产生噪声及速度波动。 [0012] 相应地，本发明要解决的技术问题，即，本发明的目的在于提供一种啮合链式进退作动装置，其避免了在设备组装、旋转相位调整和维护方面的工作负担的增加，在安装面附近平滑地推进和后移被驱动体，并避免了啮合链条的脉动(上下移动)、振动、噪声以及速度波动。 [0013] 解决问题的方法 [0014] 根据本发明的第一方面通过提供一种包括一对啮合链条、驱动链轮和链条引导件的啮合链式进退作动装置解决了上述问题。各啮合链条通过在链条纵向上由成对的前后连接销连接许多成对的钩状内齿片和许多成对的钩状外齿片构成，钩状内齿片在链条宽度方向上相互分开，钩状外齿片在链条宽度方向上邻近钩状内齿片的外侧布置。在啮合链条彼此啮合并彼此相向布置状态下，啮合链条整体变得刚直以形成链条刚直部分。啮合链条彼此脱啮以分叉。驱动链轮从一对啮合链条的侧方位置与其中的第一啮合链条相啮合从而使得该对啮合链条自由地前进和后退。链条引导件具有链条引导槽，其通过设置在一对啮合链条叉形区域的链条定位引导部将第二啮合链条与第一啮合链条啮合以驱动第二啮合链条使其跟随第一啮合链条。第一啮合链条的连接销包括第一连接销。在第一啮合链条与驱动链轮的链轮齿在链条啮合假想面上相啮合的状态下，第一连接销位于驱动链轮侧，该链条啮合假想面与链条刚直部分的驱动方向正交并包括驱动链轮的驱动轴。第二啮合链条的连接销包括沿着链条啮合假想面面向第一连接销的第二连接销。存在于第一连接销和第二连接销之间的距离定义为啮合状态销对销距离。在链条刚直部分的连接销包括一对彼此相向同时平行于链条啮合假想面的连接销，存在于这些销之间的距离定义为刚直状态销对销距离。链条引导槽形成这样的，啮合状态销对销距离等于刚直状态销对销距离。 [0015] 除了上述的结构之外，根据本发明第二方面通过提供这样一种结构来解决上述问题，其中链条定位引导部笔直延伸至链条刚直部分的中空区域。 [0016] 除了第二方面所述的结构之外，根据本发明第三方面通过提供这样一种结构来解决上述问题，其中从链条定位引导部的链条啮合假想面延伸至中空区域的笔直延伸部的长度等于或大于一对前后连接销之间的销对销距离。 [0017] 除了第三方面所述的结构之外，根据本发明第四方面通过提供这样一种结构来解决上述问题，其中笔直延伸部的长度是一对前后连接销之间的销对销距离的两倍或者两倍以上。 [0018] 本发明的有益效果 [0019] 根据本发明第一方面的啮合链式进退作动装置包括一对啮合链条，驱动链轮以及链条引导件。各啮合链条通过在链条纵向上由成对的前后连接销连接许多成对的钩状内齿片和许多成对的钩状外齿片构成，钩状内齿片在链条宽度方向上相互分开，钩状外齿片在链条宽度方向上邻近钩状内齿片的外侧布置。在啮合链条彼此啮合并彼此相向布置状态下，啮合链条整体变得刚直以形成链条刚直部分。啮合链条彼此脱啮以分叉。驱动链轮从一对啮合链条的侧方位置与该对啮合链条中的第一啮合链条相啮合从而使得该对啮合链条自由地前进和后退。链条引导件具有链条引导槽，其通过设置在一对啮合链条叉形区域的链条定位引导部将所述啮合链条的第二啮合链条与第一啮合链条啮合以驱动第二啮合链条使其跟随第一啮合链条。因此，不仅被驱动体可根据一对啮合链条的前进/后退运动而进退，而且可以发挥对应于如下具体结构的特别作用。 [0020] 更具体地说，在根据第一方面的啮合链式进退作动装置中，第一啮合链条的连接销包括第一连接销。在第一啮合链条与驱动链轮的链轮齿在链条啮合假想面上相啮合的状态下，第一连接销位于驱动链轮侧，该链条啮合假想面与链条刚直部分的驱动方向正交并包括驱动链轮的驱动轴。第二啮合链条的连接销包括沿着链条啮合假想面面向第一连接销的第二连接销。存在于第一连接销和第二连接销之间的距离定义为啮合状态销对销距离。链条刚直部分的连接销包括一对彼此相向同时平行于链条啮合假想面的连接销。存在于这些销之间的距离定义为刚直状态销对销距离。链条引导槽形成这样的，啮合状态销对销距离等于刚直状态销对销距离。因此，啮合链条由与第一啮合链条相啮合的驱动链轮驱动。钩状内齿片相互啮合，且钩状外齿片相互啮合。啮合链条在刚直链条方向被驱动以平稳地完成钩状内齿片之间的啮合运动以及钩状外齿片之间的啮合运动。因此，避免了在驱动器组装、旋转相位调整以及维护方面的工作负担的增加。而且，被驱动体在安装面附近平稳地前进和后退，并且避免了啮合链条的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0021] 除了根据第一方面的啮合链式进退作动装置发挥的有益效果之外，根据本发明第二方面的链锁链式进退作动装置配置成具有如下有益效果。即，链条定位引导部笔直延伸至链条刚直部分的中空区域，于是链条定位引导部不仅支撑因一对啮合链条之间脱啮而分叉的链条脱啮部分，而且支撑该对啮合链条彼此啮合并变得刚直的链条刚直部分。因此，通过引导一对啮合链条直至其从链条彼此脱啮的状态变成刚直的，更可靠地避免了啮合链条的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0022] 除了根据第二方面的啮合链式进退作动装置发挥的有益效果之外，根据本发明第三方面的链锁链式进退作动装置配置成具有如下有益效果。即，从链条定位引导部的链条啮合假想面延伸至中空区域的笔直延伸部的长度等于或大于一对前后连接销之间的销对销距离。因此，笔直延伸部在一对前后连接销之间的销对销距离范围内引导链条刚直部分，所以啮合链条可更平稳地驱动。而且，与一对啮合链条仅在一个范围内引导直至其彼此啮合的情况相比，更可靠地避免了啮合链条的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0023] 除了根据第三方面的啮合链式进退作动装置发挥的有益效果之外，根据本发明第四方面的链锁链式进退作动装置配置成具有如下有益效果。即，笔直延伸部的长度是一对前后连接销之间的销对销距离的两倍或者两倍以上。因此，笔直延伸部的侧表面做成在链条刚直方向上面向三个或三个以上的连接销以通过衬套或滚轴直接或间接地支撑这些连接销。相应地，啮合链条被更加可靠且平稳地驱动，并更加可靠地避免了啮合链条的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。附图说明 [0024] 图1是根据本发明一个实施方式的啮合链式进退作动装置的一般立体图； [0025] 图2是图1中示出的驱动链轮和啮合链条周边的局部放大图； [0026] 图3是立体图，示出啮合链条的分解状态和脱啮状态； [0027] 图4是图1中示出的驱动链轮和啮合链条周边的局部放大图； [0028] 图5是对应于图4的局部放大图，示出第一改型； [0029] 图6是对应于图4的局部放大图，示出第二改型； [0030] 图7是对应于图4的局部放大图，示出第三改型； [0031] 图8是常见的啮合链式升降设备的局部放大图。 具体实施方式[0032] 根据本发明的啮合链式进退作动装置包括一对啮合链条，驱动链轮以及链条引导件。各啮合链条通过在链条纵向上由成对的前后连接销连接许多成对的钩状内齿片和许多成对的钩状外齿片构成，成对的钩状内齿片在链条宽度方向上相互分开，钩状外齿片在链条宽度方向上邻近钩状内齿片的外侧布置。在啮合链条彼此啮合并彼此相向布置状态下，啮合链条整体变得刚直以形成链条刚直部分。啮合链条彼此脱啮以分叉。驱动链轮从一对啮合链条的侧方位置与该对啮合链条中的第一啮合链条相啮合从而使得该对啮合链条自由地前进和后退。链条引导件具有链条引导槽，其通过设置在一对啮合链条叉形区域的链条定位引导部将第二啮合链条与第一啮合链条啮合以驱动第二啮合链条使其跟着第一啮合链条。第一啮合链条的连接销包括第一连接销。在第一啮合链条与驱动链轮的链轮齿在链条啮合假想面上相啮合的状态，第一连接销位于驱动链轮侧，该链条啮合假想面与链条刚直部分的驱动方向正交并包括驱动链轮的驱动轴。第二啮合链条的连接销包括沿着链条啮合假想面面向第一连接销的第二连接销。存在于第一连接销和第二连接销之间的距离定义为啮合状态销对销距离。在链条刚直部分的连接销包括一对彼此相向同时平行于链条啮合假想面的连接销，存在于这些销之间的距离定义为刚直状态销对销距离。链条引导槽形成这样的，啮合状态销对销距离等于刚直状态销对销距离。因此，避免了在驱动器组装、旋转相位调整以及维护方面的工作负担的增加。而且，被驱动体在安装面附近平稳地前进和后退。而且，避免了啮合链条的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0033] 例如，用于根据本发明啮合链式进退作动装置中的一对啮合链条可具有任何形式，只要啮合链条通过彼此啮合一体化并且通过彼此脱啮而彼此分叉。例如，啮合链条可由链条宽度方向上的单列或由链条宽度方向上的两列或两列以上构成。啮合链条由链条宽度方向上的两列或两列以上构成是较佳的。构成一对啮合链条中的第一啮合链条的钩状外齿片和钩状内齿片是复用的，并以钩的形式与构成第二啮合链条的钩状外齿片和钩状内齿片紧紧地啮合，第二啮合链条在链条宽度方向上以多列的方式面向第一啮合链条。因此，可靠地抑制了在啮合链条的链条宽度方向上频繁发生的弯曲并且实现了良好的链条耐用性。 [0034] 用于根据本发明啮合链式进退作动装置中的一对啮合链条可以是不具有滚轴，即，只具有衬套，或具有滚轴的任何形式的啮合链条。当使用只具有衬套的啮合链条时，链条组件的数量减少了并且链条重量降低了。 [0035] 只要能够平稳地引导啮合链条，用于根据本发明啮合链式进退作动装置中的链条引导件可形成沿着不对称的轨迹移动一对左右啮合链条前进或后退。如果链条引导件具有链条引导面，该链条引导面具有与驱动链轮的齿根圆相同的直径，一对啮合链条沿着对称的轨迹前后移动。因此，实现了啮合链条平稳的啮合和脱啮。 [0036] 当装置如固定式安装安装在地面或如悬挂式安装从天花板面悬吊下来时，根据本发明的啮合链式进退作动装置相对安装面上下运动没有问题。而且，当装置如悬臂支撑式安装安装在垂直壁面时，装置在对应于上述上下运动的前进和后退运动中也没有问题。 [0037] 实施例 [0038] 以下，在附图的基础上描述本发明一个实施方式的啮合链式进退作动装置。 [0039] 图1是根据本发明一个实施方式的啮合链式进退作动装置的一般立体图。图2是图1中示出的驱动链轮和啮合链条周边的局部放大图。图3是立体图，示出了啮合链条的分解状态和脱啮状态。图4是图1中示出的驱动链轮和啮合链条周边的局部放大图。图5是对应于图4的局部放大图，示出第一改型。图6是对应于图4的局部放大图，示出第二改型。图7是对应于图4的局部放大图，示出第三改型。 [0040] 首先，如图1所示，根据本发明一个实施方式的啮合链式进退作动装置100使诸如升降台的被驱动体T相对于安装面G上下移动，升降台上负载有如工件的重型材料(未示出)。 [0041] 如图1至图3所示，根据本实施方式的啮合链式进退作动装置100包括一对啮合链条110、110，驱动链轮120，以及链条引导件130。各啮合链条110、110由成对的前后连接销113在链条纵向上连接许多成对的钩状内齿片111和许多成对的钩状外齿片112构成，成对的钩状内齿片111在链条宽度方向上彼此分开，钩状外齿片112在链条宽度方向上邻近钩状内齿片111的外侧布置。在啮合链条110、110彼此啮合且彼此相向布置的状态下，啮合链条110、110整体变得刚直以形成链条刚直部分110G。啮合链条110、110彼此脱啮以分叉。驱动链轮120从一对啮合链条110、110的侧方位置与该对啮合链条110、110中的第一啮合链条相啮合从而使得该对啮合链条110、110自由地前进和后退。链条引导件130具有链条引导槽131、131，其通过设置在一对啮合链条110、110的叉形区域R1的链条定位引导部132将啮合链条110、110中的第二啮合链条与第一啮合链条110啮合以驱动第二啮合链条110使其跟随第一啮合链条110。啮合链式进退作动装置100根据一对啮合链条110和110在基板140上的进/退运动使被驱动体T进退。 [0042] 啮合链式进退作动装置100还包括动力传动链151以及作为驱动源来驱动该动力传动链151的驱动马达150，动力传动链151传递动力至从动侧链轮152来使驱动链轮120旋转。通过由一对啮合链条110和110直接地支撑和提升负载有工件的被驱动体T，驱动马达150的马达转矩没有浪费的进行传递。 [0043] 驱动链轮120设计成与衬套114啮合，衬套114是啮合链条110的一部分。 [0044] 如图3所示，用于啮合链式进退作动装置100的一对啮合链条110和110通过连接许多内连接单元构成，各内连接单元经由成对的前后连接销113通过一对前后衬套114与成对设置且在链条宽度方向W上彼此分开的钩状内齿片111和111的压入配合而构成，所述成对的前后连接销压入配合在链条宽度方向W上位于最外侧的钩状外齿片112的成对的前后销孔中。 [0045] 接下来，参照图1至4更详细地描述上述实施方式的啮合链式进退作动装置100特有的配置。 [0046] 如图1至图4所示，在啮合链式进退作动装置100中，第一啮合链条的连接销113包括第一连接销113。在第一啮合链条110与驱动链轮120的链轮齿在链条啮合假想面S内相啮合的状态下，第一连接销113位于驱动链轮侧，该链条啮合假想面S与链条刚直部分110G的驱动方向A正交并包括驱动链轮120的驱动轴121。第二啮合链条110的连接销 113包括沿着链条啮合假想面S面向第一连接销113的第二连接销113。存在于第一连接销113和第二连接销113之间的距离定义为啮合状态销对销距离D1。链条刚直部分110G的连接销113包括一对彼此相向同时平行于链条啮合假想面S的连接销113。存在于这些销113之间的距离定义为刚直状态销对销距离D2。链条引导槽131形成为这样，使啮合状态销对销距离D1等于刚直状态销对销距离D2。一对啮合链条110和110由与第一啮合链条110相啮合的驱动链轮120驱动以使得钩状内齿片111分别相互啮合且钩状外齿片112分别相互啮合，并且当一对啮合链条110和110在链条刚直方向A上时其被驱动以平稳地完成钩状内齿片111之间的啮合运动以及钩状外齿片112之间的啮合运动。因此，避免了在驱动器组装、旋转相位调整以及维护方面的工作负担的增加。而且，被驱动体T在安装面附近平稳地前进和后退。另外，避免了啮合链条110的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0047] 在啮合链式进退作动装置100中，链条定位引导部132笔直延伸至链条刚直部分110G的中空区域R2。因此，链条定位引导部132不仅支撑因一对啮合链条110和110之间彼此脱啮而分叉的链条脱啮部分，而且支撑该对啮合链条110和110彼此啮合并变得刚直的链条刚直部分110G。相应地，通过引导该对啮合链条110和110直至其从链条彼此脱啮的状态变成刚直的，更可靠地避免了啮合链条110的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0048] 在啮合链式进退作动装置100中，从链条定位引导部132的链条啮合假想面S延伸至中空区域R2的笔直延伸部132A的长度L等于或大于一对前后连接销113之间的销对销距离D。因此，笔直延伸部132A在一对前后连接销113之间的销对销距离D的范围之内支撑链条刚直部分110G。相应地，啮合链条110被更加平稳地驱动。而且，当与一对啮合链条110和110仅在一个范围内被引导直至其彼此啮合的情况相比，更加可靠地避免了啮合链条110的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0049] 如上所述，一对啮合链条110和110配置成具有如下特征。即，第一啮合链条的连接销113包括第一连接销113。在第一啮合链条110与驱动链轮120的链轮齿在链条啮合假想面S上相啮合的状态，第一连接销113位于驱动链轮侧，其中，该链条啮合假想面S与链条刚直部分110G的驱动方向A正交并包括驱动链轮120的驱动轴121。第二啮合链条110的连接销113包括沿着链条啮合假想面S面向第一连接销113的第二连接销113。存在于第一连接销113和第二连接销113之间的距离定义为啮合状态销对销距离D1。链条刚直部分110G的连接销113包括一对彼此相向同时平行于链条啮合假想面S的连接销113。 存在于这些销113之间的距离定义为刚直状态销对销距离D2。链条引导槽131形成这样的，啮合状态销对销距离D1等于刚直状态销对销距离D2。因此，根据本实施方式的啮合链式进退作动装置100获得了显著的优势。特别地，避免了在驱动器组装、旋转相位调整和维护方面的工作负担的增加。而且，被驱动体T在安装面附近平稳地前进和后退。此外，避免了啮合链条110的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0050] 接下来，参照图5至7描述上述啮合链式进退作动装置100的改型。 [0051] 在下面的第一至第三改型中，对于那些上述啮合链式进退作动装置100而言通用的组件设置有相同的附图标记，并因此省略了有关于此的详细描述。 [0052] 如图5所示，在根据第一改型的啮合链式进退作动装置中，笔直延伸部132A的长度L1是一对前后连接销113之间销对销距离D的两倍或两倍以上。因此，使得笔直延伸部132A的侧面在链条刚直方向A上面对三个或三个以上的连接销113以通过衬套114或滚轴直接或间接地支撑这些连接销113。相应地，啮合链条110被更加可靠且平稳地驱动，并更加可靠地避免了啮合链条110的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0053] 润滑油可储存在部分设置在侧面上的凹槽和沟中以在链条驱动过程中减小噪声，并可改善衬套的抗磨损性能，侧面即朝着笔直延伸部132A的衬套114的面。 [0054] 如图6所示，在根据第二改型的啮合链式进退作动装置中，一对啮合链条110和110形成这样的，啮合状态销对销距离D1与刚直状态销对销距离D2彼此相等。因此，驱动链轮120和在驱动链轮120的相对侧形成面向啮合链条110的侧壁的链条引导件230在刚直链条方向A上驱动链条刚直部分110G而不使链条刚直部分脱啮。相应地，一对啮合链条 110和110被平稳地驱动，并可靠地避免了啮合链条110的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0055] 如图7所示，在根据第三改型的啮合链式进退作动装置中，一对啮合链条110和110形成这样的，啮合状态销对销距离D1与刚直状态销对销距离D2变得彼此相等。因此，驱动链轮120和链条引导槽331从两侧引导一对啮合链条110和110，链条引导槽331在驱动链轮120的相对侧形成面向啮合链条110的侧壁并具有开口缘333，开口缘333所在的高度与笔直延伸部332A的顶端的高度相等。因此，一对啮合链条110和110被平稳地驱动，并可靠地避免了啮合链条110的脉动(上下运动)、振动、噪声以及速度波动的出现。 [0056] 附图标记说明 [0057] 100 啮合链式进退作动装置 [0058] 110 啮合链条 [0059] 110G 链条刚直部分 [0060] 111 钩状内齿片 [0061] 112 钩状外齿片 [0062] 113 连接销 [0063] 114 衬套 [0064] 120 驱动链轮 [0065] 121 驱动轴 [0066] 130、230、330 链条引导件 [0067] 131、231、331 链条引导槽 [0068] 132、232、332 链条定位引导部 [0069] 132A、332A 笔直延伸部 [0070] 140 基板 [0071] 150 驱动马达 [0072] 151 动力传动链 [0073] 152 从动侧链轮 [0074] 800 啮合链式升降设备 [0075] 810 啮合链条 [0076] A 链条刚直方向 [0077] D 一对前后连接销之间的销对销距离 [0078] D1 啮合状态销对销距离 [0079] D2 刚直状态销对销距离 [0080] G 安装面 [0081] L、L1、L3 笔直延伸部的长度 [0082] R1 一对啮合链条的叉形区域 [0083] R2 链条刚直部分的中空区域 [0084] S 链条啮合假想面 [0085] T 被驱动体 |
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