ガタのない角度調整機構の設計に困っています
- ガタが少なく、振動に強い角度を調整する機構を検討中です。材料は金属（板金）で、調整範囲は0～90°です。
- 蝶番の支点にばねを使った機構を検討しましたが、特許となっているため別の機構を採用したいと考えています。
- ネジ以外の微調整の方法や、バネ以外のトルクをかける方法など、簡単なアドバイスを求めています。
- ベストアンサー
ガタのない角度調整機構
機構設計をしている者です。 ガタが少なく、振動に強い角度を調整する機構を検討中ですが 良い機構がなく困っております。材料は金属（板金）、調整範囲は 0～90°微調整ができて、少スペースな機構、部品点数が少ないのが 条件です。よくある蝶番の支点にばね等で蝶番が閉じる方向にトルクを かけ一方を固定し、固定している面から稼働する面をねじで押し上げる （蝶番が開く方へおしあげる）機構を検討したのですが、特許となっており 別の機構を採用したいと考えております。ネジ以外の微調整の方法や、 バネ以外のトルクをかける方法など、簡単なアドバイスでかまいませんので ご教示ください。 よろしくお願い致します。
- 機械設計
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機械要素としては ベルト、ねじ、リンク、ワイヤー、ばね、歯車辺りが使えそうと思います。 メカ的連結でばねを排除した一例を書いておきます。 ターンバックルを回転してねじ軸を伸縮させ、 可動板を回転させる。 位置決め後ロックナットにて固定。 等々色々と試行錯誤するいい機会ですね。 支点 ○ | □←ターンバックル | ┌-------|----------------------┐ | | 可動板 | | | 回転軸 | | ○ ○ | | | └------------------------------┘ コンパクトにするなら回転軸廻りに 機構を組み込むのがよいのかもしれませんが、 機能的付加価値が低そうなので 低級部品でまとめた方がいいのかもしれません。
その他の回答 (4)
可動側に角度調整ねじを付ける構造にしたら特許回避できるのでは？ その前にバネは何故に必要？ 単に、調整ねじに可動部を押し付けて可動部が動かないようにするため に存在？ 特に優れてる構造とは思わないですが。 よく分かりませんが無駄な部品が案外ありそうに思います。
補足
ご回答ありがとうございます。 残念ながら、可動側にはねじを取り付けられないのです。 可動部分は別の物に隠れてしまいますので・・・ バネはご推察のとおり、可動部が動かないようにするためです。 こうすれば振動が防げると思いましたので・・・
＃２です。 単に思いつきですみません。 実際にはボルトとナットを可動板もしくは固定板にたいして 回動するように構成しなくてはいけません。 特殊なボルトとナットをつくるか回動部分に特殊な支点となる部品を 設置する必要があります。 コストはちょっと高めになりそうですね。 ボルトの先端にピンを差し込こめるような穴を加工して そこに可動板を取り付ければ少しは構成が簡単になるような 気がします。
お礼
ご回答ありがとうございます。 ボルトの先端にピンを差し込むという構造は考え付きませんでした。 検討しようと思います。ありがとうございました。
特許の有効期限はまだきれていないのでしょうか。 あまりに基本的な構造が特許になっているようなので もしかしたらだいぶ前の特許ではないのかとおもって・・・ （もちろん良く調べられていらっしゃると思いますが。すみません。） バネでトルクをかけなくても可動板にナットをつけておけば ボルトだけで位置調節できるのではないでしょうか。 固定振動によるズレが気になるようでしたらロックナットを かけておけばいいと思います。 固定振動によるズレ→振動によるズレ の間違いです。 訂正します。
補足
ご回答ありがとうございます。 残念ながら、特許の有効期限は切れておりません。 しかもこの特許自体の文面が曖昧でして、有効範囲を つかみきれておりません。機構自体が簡単なので、ある特定の 用途のみに限定をしているのですが、請求項に～を特徴とする機構 という文面があり、機構に対しての請求があるため、仮に使用して 指摘された場合、簡単に回避不可能な恐れがあります。 可動板にナットをつけるというのは、どのような構造でしょうか。 可動板は支点を中心に円運動するために、簡単なネジの構造に できないと考えてしまいます。よろしければもう少し詳しく ご教示願えますでしょうか。
ここで言っているバネがコイルスプリングに限定であれば、ねじりコイルばね、トーションバーに変更することが出来ます。 バネが一切だめな場合、錘を使って重力を利用したり、磁石の吸引力を利用してみてはいかがでしょう。 ねじ以外の微調整機構ですとノンバックラッシ歯車、カム、クサビにリンクを組み合わせてはどうでしょか。
お礼
ご回答ありがとうございます。 バネですが、検討中の機構ではねじりコイルばね、またはコイルスプリングを 使用予定です。ですが、別の補足でも記載しておりますが、機構自体に特許請求が あるために、バネの種類を変更しただけでは完全な回避はできないのではないか と指摘を受けております。 ご提案いただいた内容についてですが、磁石については検討したのですが、 如何せん精密機器の内部に搭載されるため、電気設計の方から好ましくないと 言われてしまいました。また、錘ですが振動が全方向から来るのと本体自体を 軽くしなければいけない（少なくとも500g以下）ため、利用は難しいかも しれません。とはいうものの、錘というアイディアは気が付きませんでしたので 参考にさせていただきます。ありがとうございました。
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