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JP7389999B2 - feeding device - Google Patents
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JP7389999B2 JP2019203444A JP2019203444A JP7389999B2 JP 7389999 B2 JP7389999 B2 JP 7389999B2 JP 2019203444 A JP2019203444 A JP 2019203444A JP 2019203444 A JP2019203444 A JP 2019203444A JP 7389999 B2 JP7389999 B2 JP 7389999B2
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Description

本発明は、送り装置に関する。 The present invention relates to a feeding device.

近年、送り装置は、製造分野をはじめとして幅広い分野で使用されている。送り装置の駆動機構は、ベルトコンベア駆動、ボールネジ駆動、またはラックピニオン駆動のものなどがある。 In recent years, feeding devices have been used in a wide range of fields including the manufacturing field. The drive mechanism of the feeding device includes a belt conveyor drive, a ball screw drive, a rack and pinion drive, and the like.

ベルトコンベア駆動は、輪状にした幅広のベルトを回転させ、その上に運搬物を載せて移動させる機構である。低価格で長距離搬送に向いている。しかし、搬送物の位置決め精度が良好ではなく、また搬送速度が遅い。 Belt conveyor drive is a mechanism that rotates a wide, ring-shaped belt and transports objects on it. Low cost and suitable for long distance transportation. However, the positioning accuracy of the conveyed object is not good, and the conveyance speed is slow.

ボールネジ駆動は、回転力を直線の動きに変換するものである。ボールネジの使用で搬送精度は良好である。搬送物の搬送速度については、中高速などの搬送も可能である。しかし、精密な研磨を行う研磨ボールネジを用いることで装置が高価になる。また、搬送距離が1~5メートル以内であり、長距離のものは製造上の観点から困難である。 A ball screw drive converts rotational force into linear motion. Conveyance accuracy is good due to the use of ball screws. Concerning the conveyance speed of the conveyed object, medium to high speed conveyance is also possible. However, the use of a polished ball screw that performs precise polishing makes the device expensive. In addition, the conveyance distance is within 1 to 5 meters, and long-distance conveyance is difficult from a manufacturing standpoint.

ラックピニオン駆動は、ピニオンとよばれる円形歯車が平板状の棒に歯切りをしたラック上を転がるものである。ラックピニオン駆動は比較的長距離搬送に対応できる。しかし、ピニオン側の駆動用モータのケーブルを牽引しなければならないため、ケーブルベアを必要とする。さらに高速で運転するとピニオンギアとラックギアのかみ合いから大きな騒音が出る。 In a rack and pinion drive, a circular gear called a pinion rolls on a rack with gears cut into a flat rod. Rack and pinion drive can handle relatively long distance transportation. However, since the cable of the drive motor on the pinion side must be pulled, a cable carrier is required. Furthermore, when driving at high speeds, a large amount of noise is generated from the meshing of the pinion gear and rack gear.

特許第4989061号Patent No. 4989061

以上述べたように種々の駆動機構の送り装置があるが、長距離搬送と高速搬送と静音と高精度を同時に満足するものではなかった。 As described above, there are various feeding devices with drive mechanisms, but none of them can simultaneously satisfy long-distance conveyance, high-speed conveyance, low noise, and high precision.

ここで、図8を参照して特許第4989061号に係る送り装置について説明する。送り装置108は、ベースプレート11上に、モータ21を支持するモータ支持プレート12と、回転軸32を支えるベアリング24を保持する中間プレート13と、他方のベアリング25を保持するメインプレート14が組付けられている。 Here, the feeding device according to Japanese Patent No. 4989061 will be explained with reference to FIG. The feeding device 108 includes a motor support plate 12 that supports the motor 21 , an intermediate plate 13 that holds the bearing 24 that supports the rotation shaft 32 , and a main plate 14 that holds the other bearing 25 on the base plate 11 . ing.

ここで回転軸32はモータ21の回転でトルクを伝達するために、スプライン軸を採用している。 Here, the rotating shaft 32 employs a spline shaft in order to transmit torque by rotation of the motor 21.

フランジ33は、スプラインナット34と一体になっており、円板35にボルト36によって固定されている。スプラインナット34内には、回転軸32の軸方向に形成された横断面半円状の溝の上を転がりながら軸方向に移動する多数のボール(図示せず)が配列されているのが好ましい。このようなボールとスプラインによって回転と軸方向移動を実現する構造はボールスプラインと呼ばれ、回転軸32は好ましくはモータ21の回転トルクを伝達しやすいボールスプライン軸になっている。 The flange 33 is integrated with a spline nut 34 and is fixed to a disc 35 with bolts 36. Preferably, a large number of balls (not shown) are arranged in the spline nut 34 and move in the axial direction while rolling on grooves having a semicircular cross section formed in the axial direction of the rotating shaft 32. . A structure in which rotation and axial movement are realized using balls and splines is called a ball spline, and the rotating shaft 32 is preferably a ball spline shaft that can easily transmit the rotational torque of the motor 21.

スプラインナット34の外周には、円筒状の雄ネジ部材41が圧入されているかネジ止めされている。これにより、雄ネジ部材41は、スプラインナット34と同体となって回転し、かつ、回転軸32上を移動することができるようになっている。 A cylindrical male screw member 41 is press-fitted or screwed onto the outer periphery of the spline nut 34 . Thereby, the male screw member 41 can rotate together with the spline nut 34 and move on the rotating shaft 32.

雄ネジ部材41の外周には、円筒状の雌ネジ部材42が設けられている。雌ネジ部材42の内周面には雌ネジが設けられており、装着状態で、雌ネジ部材42の雌ネジと雄ネジ部材41の雄ネジは噛み合っている。雌ネジ部材42はボルト37によってメインプレート14に固定されている。 A cylindrical female thread member 42 is provided on the outer periphery of the male thread member 41 . A female thread is provided on the inner peripheral surface of the female thread member 42, and in the installed state, the female thread of the female thread member 42 and the male thread of the male thread member 41 are engaged. The female screw member 42 is fixed to the main plate 14 with bolts 37.

さらに、円板35の外周部には、円筒状の回転ロータ43がボルト38によって固定されている。回転ロータ43の内周面と雌ネジ部材42の外周面の間には所定の隙間が存在し、相対的に回転できるようになっている。回転ロータ43の外周面にはワイヤ51がスパイラル状に巻きつけられている。 Furthermore, a cylindrical rotating rotor 43 is fixed to the outer circumference of the disk 35 with bolts 38. A predetermined gap exists between the inner circumferential surface of the rotating rotor 43 and the outer circumferential surface of the female screw member 42, allowing them to rotate relative to each other. A wire 51 is spirally wound around the outer peripheral surface of the rotating rotor 43.

以上の構成により、モータ21が回転すると、カップリング23を介してモータ21の出力軸22の回転が回転軸32の入力部31に伝達し、さらに、回転軸32、フランジ33、スプラインナット34、円板35、雄ネジ部材41、回転ロータ43の順番で伝達し、それら(以下便宜的に「一体回転部」という)が一体になって回転する。 With the above configuration, when the motor 21 rotates, the rotation of the output shaft 22 of the motor 21 is transmitted to the input part 31 of the rotating shaft 32 via the coupling 23, and furthermore, the rotating shaft 32, the flange 33, the spline nut 34, The power is transmitted in the order of the disk 35, the male screw member 41, and the rotating rotor 43, and these (hereinafter referred to as "integral rotating section" for convenience) rotate as one.

一体回転部は、一回転すると、雄ネジ部材41の雄ネジと雌ネジ部材42の雌ネジの噛み合いの一ピッチ分回転軸32の軸方向に平行移動する。 When the integral rotating portion rotates once, it moves in parallel in the axial direction of the rotating shaft 32 by one pitch of engagement between the male screw of the male screw member 41 and the female screw of the female screw member 42 .

ここで、上記雄ネジと雌ネジ噛み合いピッチをP1、回転ロータ43へのワイヤ51の巻き付けピッチをP2とすると、P1=P2とすれば、回転ロータ43の一回転に伴うワイヤ51の巻き付け部の長さの変化と回転ロータ43の軸方向の移動量が同じになり、ワイヤ51は整列巻に巻き取られる。 Here, if the engagement pitch of the male screw and the female screw is P1, and the winding pitch of the wire 51 around the rotating rotor 43 is P2, then if P1=P2, the winding portion of the wire 51 due to one rotation of the rotating rotor 43 is The change in length and the amount of axial movement of the rotating rotor 43 become the same, and the wire 51 is wound into an aligned winding.

回転ロータ43の外周面の両端部には、1本のワイヤ51の両端部が互いに反対方向に巻き付けられクランプで固定される。これにより、回転ロータ43の一方向の回転でワイヤ51の一方の端部側の巻き取り、他方の端部側の巻き出しを同時に行うことができる。 Both ends of a single wire 51 are wound around opposite ends of the outer peripheral surface of the rotating rotor 43 in opposite directions and fixed with clamps. Thereby, by rotating the rotating rotor 43 in one direction, it is possible to simultaneously wind up one end of the wire 51 and unwind the other end.

回転ロータ43に上記のように巻き付けたワイヤ51は、回転ロータ43から送り出され、送り装置108から離れて配置されたプーリ(ワイヤ51の折り返し位置)を経由して、再び回転ロータ43に戻る。該プーリと回転ロータ43の間のワイヤ51に、図示しない移動体を結合すれば、モータ21の回転により移動体に対してワイヤ51の一方の端部側が巻き取られ、他方の端部側が巻き出され、モータ21をいずれの方向に回転しても、移動体は、送り装置に近づく方向または離れる方向に、スムーズに移動することができる。 The wire 51 wound around the rotating rotor 43 as described above is sent out from the rotating rotor 43 and returns to the rotating rotor 43 via a pulley (the folding position of the wire 51) located away from the feeding device 108. If a moving body (not shown) is connected to the wire 51 between the pulley and the rotating rotor 43, one end of the wire 51 is wound around the moving body by the rotation of the motor 21, and the other end is wound around the moving body. No matter which direction the motor 21 is rotated in, the moving body can smoothly move toward or away from the feeding device.

このように構成することにより、ワイヤによる駆動はギアを使用していないため静音であり、高速運転に適している。また、回転ロータ43の外径増加または両端部間の長さ増加により、ワイヤ51の収納量が増加するため、長距離搬送にも適している。また、回転ロータ43の外周の加工精度を上げれば容易に高精度化が図れる。 With this configuration, the drive by wire does not use gears, so it is quiet and suitable for high-speed operation. Furthermore, by increasing the outer diameter of the rotor 43 or increasing the length between both ends, the amount of wire 51 that can be accommodated increases, making it suitable for long-distance conveyance. Further, if the processing accuracy of the outer periphery of the rotating rotor 43 is increased, high precision can be easily achieved.

以上に述べたように、特許文献1の「特許第4989061」は動作上優れた特徴を持つが以下の問題点もある。 As described above, "Patent No. 4989061" of Patent Document 1 has excellent features in terms of operation, but it also has the following problems.

すなわち、図8の断面図G―Gに示すように、スプライン軸32、スプラインナット34、雄ネジ部材41、雌ネジ部材42、回転ロータ43は全てが同心円状に組み合わされている。雄ネジと雌ネジの噛み合いを構成する一方の雄ネジ部材41は軸方向の移動部材であるスプラインナット34と一体になっており、他方の雌ネジ部材42は固定のメインプレート14に組付けられている。このため、送り装置としての機能を満足するためには、各部材の加工精度が高く、かつ、ベースプレート11やモータ支持プレート12や中間プレート13やメインプレート14の組み立て精度が高く、雄ネジ部材41と雌ネジ部材42が正確に芯出しされていることが重要な要素となる。 That is, as shown in the cross-sectional view GG in FIG. 8, the spline shaft 32, the spline nut 34, the male screw member 41, the female screw member 42, and the rotating rotor 43 are all concentrically combined. One male screw member 41 that constitutes the engagement between the male screw and the female screw is integrated with a spline nut 34 that is an axially movable member, and the other female screw member 42 is assembled to the fixed main plate 14. ing. Therefore, in order to satisfy the function as a feeding device, each member must have high processing accuracy, the base plate 11, motor support plate 12, intermediate plate 13, and main plate 14 must be assembled with high accuracy, and the male threaded member 41 must be assembled with high precision. It is an important factor that the female screw member 42 is accurately centered.

(1)このため、全ての部材が高精度で加工され、高精度で組み立てられていることが必要となる。 (1) For this reason, it is necessary that all members be processed with high precision and assembled with high precision.

(2)また、従来技術の場合は部品点数も多く、かつそれぞれの部材が高精度で加工されていなければならないため、高コスト化が避けられないという課題がある。 (2) Furthermore, in the case of the conventional technology, there is a problem that the number of parts is large, and each member must be processed with high precision, so that high costs are unavoidable.

(3)さらに従来技術の場合は部品点数が多い上に部材を組付けるための組立作業にも高精度が要求されるため、組立作業の面でも高コスト化が避けられない課題がある。 (3) Furthermore, in the case of the conventional technology, there is a problem in that the number of parts is large and high precision is required in the assembly work for assembling the members, so that high costs are unavoidable in terms of the assembly work.

そこで、本発明は、上記従来の問題の少なくとも一つを解決すべく、ワイヤの巻き取り、巻き出しをスムーズに行うことができる送り装置であって、長距離搬送、高速搬送、静音および高精度を満足し、簡単な構造を有して高い組立精度を要さない送り装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve at least one of the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a feeding device that can smoothly wind up and unwind a wire, and is capable of long-distance conveyance, high-speed conveyance, quiet operation, and high precision. It is an object of the present invention to provide a feeding device that satisfies the above requirements, has a simple structure, and does not require high assembly precision.

本発明の一態様に係る送り装置は、たとえば、
モータと、
前記モータの出力軸に連結されたスプライン軸の回転軸と、
前記回転軸に対して一体に回転し且つ相対的に平行移動するように組み込まれたスプラインナットと、
前記スプラインナットと一体的に回転するように前記スプラインナットに直接的または間接的に取り付けられ、外周面にワイヤを巻き付ける巻き付け部を有し、内周面に雌ネジを有する回転ロータと、
前記モータと前記回転軸と前記スプラインナットと前記回転ロータを回転可能に支承する支承構造体と、
前記回転ロータの雌ネジと噛み合う送りネジを有する送りネジ部材と、
を有し、
前記送りネジ部材は、前記送りネジが前記回転ロータの雌ネジと噛み合うように前記支承構造体によって支持され、
前記回転ロータが一回転すると、前記回転ロータがワイヤの一巻き付けピッチ分前記回転軸に沿って平行移動するように構成されたことを特徴とする。
The feeding device according to one aspect of the present invention includes, for example,
motor and
a rotating shaft of a spline shaft connected to the output shaft of the motor;
a spline nut that is incorporated so as to rotate integrally with the rotation axis and move in parallel relative to the rotation axis;
A rotary rotor that is attached directly or indirectly to the spline nut so as to rotate integrally with the spline nut, has a winding part for winding a wire around the outer peripheral surface, and has a female thread on the inner peripheral surface;
a support structure rotatably supporting the motor, the rotating shaft, the spline nut, and the rotating rotor;
a feed screw member having a feed screw that meshes with the female thread of the rotating rotor;
has
The feed screw member is supported by the support structure such that the feed screw meshes with a female thread of the rotating rotor,
The present invention is characterized in that the rotating rotor is configured to move in parallel along the rotating shaft by one winding pitch of the wire when the rotating rotor rotates once.

前記送りネジ部材が複数設けられていてもよい。 A plurality of the feed screw members may be provided.

前記送りネジ部材は、前記支承構造体に取り付ける構造を有する組付け部と、前記送りネジを有する送り部とを有していてもよい。 The feed screw member may include an assembly portion having a structure for attaching to the support structure, and a feed portion having the feed screw.

前記送りネジ部材は、全体が丸棒の形状を有し、前記組付け部は外周面に前記支承構造体に螺着するネジを有し、前記送り部は外周面に前記送りネジを有していてもよい。 The feed screw member has a round bar shape as a whole, the assembly portion has a screw screwed onto the support structure on an outer peripheral surface, and the feed portion has the feed screw on an outer peripheral surface. You can leave it there.

前記送りネジ部材は、前記組付け部が前記支承構造体に取り付けられる台座部、前記送り部が外周面の少なくとも一部に前記送りネジを有する棒状部をそれぞれ有していてもよい。 The feed screw member may have a pedestal portion on which the assembly portion is attached to the support structure, and a rod portion in which the feed portion has the feed screw on at least a portion of an outer peripheral surface.

本発明の他の態様に係る送り装置は、たとえば、
モータと、
前記モータの出力軸に連結されたスプライン軸の回転軸と、
前記回転軸に対して一体に回転し且つ相対的に平行移動するように組み込まれたスプラインナットと、
前記スプラインナットと一体的に回転するように前記スプラインナットに直接的または間接的に取り付けられ、外周面にワイヤを巻き付ける巻き付け部を有する回転ロータと、
前記スプラインナットに固定された外周面に雄ネジを有する雄ネジ部材と、
前記モータと前記回転軸と前記スプラインナットと前記回転ロータと前記雄ネジ部材を回転可能に支承する支承構造体と、
前記雄ネジ部材の前記雄ネジと噛み合う送りネジを有する送りネジ部材と、
を有し、
前記送りネジ部材は、前記送りネジが前記雄ネジ部材の前記雄ネジの一周に対して部分的に当接し噛み合うように前記支承構造体によって支持され、
前記回転ロータが一回転すると、前記回転ロータがワイヤの一巻き付けピッチ分前記回転軸に沿って平行移動するように構成されたことを特徴とする。
A feeding device according to another aspect of the present invention includes, for example,
motor and
a rotating shaft of a spline shaft connected to the output shaft of the motor;
a spline nut that is incorporated so as to rotate integrally with the rotation axis and move in parallel relative to the rotation axis;
A rotary rotor that is attached directly or indirectly to the spline nut so as to rotate integrally with the spline nut, and has a winding part that winds a wire around the outer peripheral surface;
a male threaded member having a male thread on its outer peripheral surface fixed to the spline nut;
a support structure rotatably supporting the motor, the rotating shaft, the spline nut, the rotating rotor, and the male threaded member;
a feed screw member having a feed screw that engages with the male thread of the male thread member;
has
The feed screw member is supported by the support structure such that the feed screw partially contacts and engages with one circumference of the male thread of the male thread member,
The present invention is characterized in that the rotating rotor is configured to move in parallel along the rotating shaft by one winding pitch of the wire when the rotating rotor rotates once.

前記送りネジ部材が複数設けられていてもよい。 A plurality of the feed screw members may be provided.

本発明によれば、ワイヤの巻き取り、巻き出しをスムーズに行い、長距離搬送、高速搬送、静音および高精度を満足する送り装置であって、簡単な構造を有し、高い加工精度および組立精度を要さない廉価な送り装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a feeding device that smoothly winds and unwinds wire, satisfies long-distance conveyance, high-speed conveyance, low noise, and high precision, has a simple structure, and has high processing accuracy and assembly. An inexpensive feeding device that does not require precision can be provided.

本発明の一実施形態による送り装置の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印A-A方向に見た横断方向の縦断面図(b)である。FIG. 2 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device according to an embodiment of the present invention, and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) as seen in the direction of the arrow AA of the axial longitudinal cross-sectional view (a). 図1の実施形態の変形例による送り装置の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印B-B方向に見た横断方向の縦断面図(b)である。2 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device according to a modification of the embodiment of FIG. 1, and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) as seen in the direction of arrow B-B of the axial longitudinal cross-sectional view (a). . 本発明の一実施形態による送り装置の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印C-C方向に見た横断方向の縦断面図(b)である。FIG. 2 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device according to an embodiment of the present invention, and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) as seen in the direction of arrow CC of the axial longitudinal cross-sectional view (a). 図3の実施形態の変形例による送り装置の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印D-D方向に見た横断方向の縦断面図(b)である。4 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device according to a modification of the embodiment of FIG. 3, and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) as seen in the direction of arrow DD of the axial longitudinal cross-sectional view (a). . 本発明の一実施形態による送り装置の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印E-E方向に見た横断方向の縦断面図(b)である。FIG. 2 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device according to an embodiment of the present invention and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) as seen in the direction of arrow EE of the axial longitudinal cross-sectional view (a). 図5の実施形態の変形例による送り装置の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印F-F方向に見た横断方向の縦断面図(b)である。FIG. 6 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device according to a modification of the embodiment of FIG. 5, and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) as seen in the direction of arrow FF of the axial longitudinal cross-sectional view (a). . 本発明の実施形態の送りネジ部材の斜視図(a),(b)である。It is a perspective view of the feed screw member of embodiment of this invention (a), (b). 従来の送り装置の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印G-G方向に見た横断方向の縦断面図(b)である。FIG. 2 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a conventional feeding device and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) as viewed in the direction of arrow GG of the axial longitudinal cross-sectional view (a).

以下に実施形態を説明する。 Embodiments will be described below.

図1は一実施形態による送り装置101の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印A-A方向に見た横断方向の縦断面図(b)を示している。 FIG. 1 shows an axial longitudinal cross-sectional view (a) and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) taken in the direction of arrow A-A of the axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device 101 according to an embodiment. There is.

送り装置101は、ベースプレート111上に、モータ121を支持するモータ支持プレート112と、回転軸132を支えるベアリング124を保持する中間プレート113と、他方のベアリング125を保持するメインプレート114が組付けられている。 The feeding device 101 includes a motor support plate 112 that supports a motor 121, an intermediate plate 113 that holds a bearing 124 that supports a rotating shaft 132, and a main plate 114 that holds the other bearing 125 on a base plate 111. ing.

回転軸132はモータ121の回転トルクを伝達するスプライン軸になっている。 The rotating shaft 132 is a spline shaft that transmits the rotational torque of the motor 121.

一体に形成されたフランジ133とスプラインナット134は、円板135にボルト136によって固定されている。 A flange 133 and a spline nut 134, which are integrally formed, are fixed to a disc 135 with bolts 136.

スプラインナット134は、内部に転がりボール(図示せず)を有し、回転軸132とボールスプライン構造をなしている。このため、モータ121の回転トルクを伝達しやすく、かつ、スプラインナット134が回転軸132に沿って移動しやすいようになっている。 The spline nut 134 has a rolling ball (not shown) inside, and has a ball spline structure with the rotating shaft 132. Therefore, the rotational torque of the motor 121 can be easily transmitted, and the spline nut 134 can easily move along the rotating shaft 132.

円板135の外周部には、円筒状の回転ロータ143がボルト138によって固定されている。回転ロータ143の内周面には雌ネジ144が設けられている。回転ロータ143の外周面にはワイヤガイドまたは溝が設けられ、そこにワイヤ151が巻き付けられている。すなわち、回転ロータ143の外周面はワイヤを巻き付ける、巻き付け部になっている。上述したとおり、1本のワイヤ151は、その両端部が、互いに反対方向に巻き付けられクランプで固定されている。 A cylindrical rotating rotor 143 is fixed to the outer periphery of the disk 135 with bolts 138 . A female thread 144 is provided on the inner peripheral surface of the rotating rotor 143. A wire guide or groove is provided on the outer peripheral surface of the rotating rotor 143, and a wire 151 is wound around the wire guide or groove. That is, the outer circumferential surface of the rotating rotor 143 serves as a winding portion around which the wire is wound. As described above, both ends of one wire 151 are wound in opposite directions and fixed with clamps.

上記構造により、モータ121が回転すると、モータ121の出力軸122、カップリング123、回転軸132の入力部131、回転軸132、フランジ133とスプラインナット134、円板135、回転ロータ143の順番で回転トルクが伝達し、上述した部材が一体になって回転する。 With the above structure, when the motor 121 rotates, the output shaft 122 of the motor 121, the coupling 123, the input part 131 of the rotating shaft 132, the rotating shaft 132, the flange 133 and the spline nut 134, the disc 135, and the rotating rotor 143, in this order. Rotational torque is transmitted, and the above-mentioned members rotate together.

図1(a)に示すように、メインプレート114には、送りネジ部材200が立設されて、その先端部が回転ロータ143の内側に挿入されている。図7(a)の斜視図に示すように、送りネジ部材200は、メインプレート114に組み付けるための組付け部203と、送りネジ201を有する送り部204を有している。 As shown in FIG. 1A, a feed screw member 200 is provided upright on the main plate 114, and its tip end is inserted into the inside of the rotating rotor 143. As shown in the perspective view of FIG. 7(a), the feed screw member 200 has an assembly portion 203 for assembling to the main plate 114, and a feed portion 204 having the feed screw 201.

本実施形態では、送りネジ部材200は、全体が丸棒の形状を有し、組付け部203は外周面にネジ205を有し、送り部204は外周面に送りネジ201を有している。組付け部203はメインプレート114の貫通孔に挿入してナット202によって固定するようになっている。 In this embodiment, the feed screw member 200 has a round bar shape as a whole, the assembly portion 203 has a screw 205 on the outer circumference, and the feed portion 204 has a feed screw 201 on the outer circumference. . The assembly portion 203 is inserted into a through hole of the main plate 114 and fixed with a nut 202.

一方、送りネジ部材200の送り部204の送りネジ201は、回転ロータ143の内周面の雌ネジ144の一周に対して部分的に当接し噛み合う雄ネジになっている。回転ロータ143が一回転すると、送りネジ201と雌ネジ144の噛み合いの一ピッチ分だけ、回転ロータ143が回転軸132の軸方向に移動する。 On the other hand, the feed screw 201 of the feed portion 204 of the feed screw member 200 is a male screw that partially contacts and engages one circumference of the female screw 144 on the inner peripheral surface of the rotating rotor 143. When the rotating rotor 143 rotates once, the rotating rotor 143 moves in the axial direction of the rotating shaft 132 by one pitch of engagement between the feed screw 201 and the female screw 144.

送りネジ201のピッチをP3、回転ロータ143の雌ネジ144のピッチをP4とすると、P3=P4とすれば、送りネジ201と雌ネジ144は互いにスムーズに噛み合うことができる。さらにワイヤ151の巻き付けピッチをP2とすると、P2=P3=P4とすれば、回転ロータ143の1回転で回転ロータ143はワイヤ151の巻き付けピッチP2分だけ軸方向に正確に移動する。このようにすることにより、回転ロータ143が一回転すると、回転ロータ143はワイヤ巻き付けピッチP2だけ軸方向に移動し、ワイヤ151は1巻き分だけ巻き取りと巻き出しを行うことができる。これにより、ワイヤ151の巻取り、巻出しがスムーズに行われ、高精度で静音な送り動作が可能となる。 Assuming that the pitch of the feed screw 201 is P3 and the pitch of the female screw 144 of the rotary rotor 143 is P4, if P3=P4, the feed screw 201 and the female screw 144 can mesh with each other smoothly. Further, if the winding pitch of the wire 151 is P2, and if P2=P3=P4, then the rotary rotor 143 accurately moves in the axial direction by the winding pitch P2 of the wire 151 in one rotation of the rotary rotor 143. By doing so, when the rotating rotor 143 rotates once, the rotating rotor 143 moves in the axial direction by the wire winding pitch P2, and the wire 151 can be wound up and unwound by one turn. Thereby, winding and unwinding of the wire 151 is performed smoothly, and highly accurate and quiet feeding operation is possible.

さらに、回転ロータ143の径の増大または軸方向の長さの増大により、ワイヤ151の収納量が増加するため、長距離搬送が可能となる。さらに、モータ121の出力を上昇して回転速度を上昇すれば回転ロータ143も高速回転するため高速搬送が可能となる。 Furthermore, by increasing the diameter or axial length of the rotating rotor 143, the amount of wire 151 that can be accommodated increases, so that long-distance transportation becomes possible. Furthermore, if the output of the motor 121 is increased to increase the rotational speed, the rotating rotor 143 will also rotate at a high speed, making high-speed conveyance possible.

なお、上記ベースプレート111とモータ支持プレート112と中間プレート113とメインプレート114は、例示的な構造であり、モータ121と回転軸132とフランジ133とスプラインナット134と円板135と回転ロータ143を回転可能に支承することができれば、公知の技術で可能な任意の支承構造体とすることができる。 Note that the base plate 111, motor support plate 112, intermediate plate 113, and main plate 114 are exemplary structures, and are used to rotate the motor 121, rotating shaft 132, flange 133, spline nut 134, disk 135, and rotating rotor 143. Any supporting structure possible with known technology may be used as long as it can be supported as possible.

また、上記実施形態では、回転ロータ143は円板135に固定されているが、回転ロータ143は直接的または間接的にスプラインナット134に固定されればよい。 Further, in the above embodiment, the rotating rotor 143 is fixed to the disk 135, but the rotating rotor 143 may be fixed to the spline nut 134 directly or indirectly.

本実施形態によれば、図8の従来技術の雄ネジ部材41と雌ネジ部材42が送りネジ部材200に置き換えられ、従来技術の雄ネジ部材41が省略される得る。 According to this embodiment, the male threaded member 41 and female threaded member 42 of the prior art in FIG. 8 are replaced with the feed screw member 200, and the male threaded member 41 of the prior art can be omitted.

図8の従来技術の雌ネジ部材42と雄ネジ部材41は全周的に噛み合うため、高精度な機械加工を必要とするが、本実施形態の簡素化された送りネジ部材200は鋳造、ロストワックス等の成形品で済むので部品費の大幅な削減が図れると共に組付も容易である。また、組付工数の低減も図れる。 The female screw member 42 and the male screw member 41 of the prior art shown in FIG. 8 engage with each other around the entire circumference and therefore require high-precision machining, but the simplified feed screw member 200 of this embodiment is cast, lost and Since a molded product of wax or the like is sufficient, the cost of parts can be significantly reduced and assembly is easy. Furthermore, the number of assembly steps can be reduced.

なお、本実施形態による送りネジ部材200の取り付けは、組付け部203をナット202でメインプレート114に仮り組み付けし、回転ロータ143を手動で回転して噛み合いがスムーズな位置でナット202を本締めすれば良い。
また、ワイヤ151は、1本で構成しても良いし、2本で構成しても良い。2本で構成する場合は、例えば、一方のワイヤを回転ロータ143の一方の端部に固定し、他方のワイヤを、回転ロータ143の他方の端部に固定し、互いに反対方向に巻き付けるようにする。そして、それぞれのワイヤの端部が移動体に固定される。
The feed screw member 200 according to this embodiment is installed by temporarily assembling the assembly portion 203 to the main plate 114 with the nut 202, and then manually rotating the rotating rotor 143 and permanently tightening the nut 202 at a position where the engagement is smooth. Just do it.
Further, the wire 151 may be configured with one wire or may be configured with two wires. In the case of two wires, for example, one wire is fixed to one end of the rotating rotor 143, the other wire is fixed to the other end of the rotating rotor 143, and the wires are wound in opposite directions. do. Then, the ends of each wire are fixed to the moving body.

図2は、図1の送り装置101の変形例による送り装置102の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印B-B方向に見た横断方向の縦断面図(b)を示している。 FIG. 2 is an axial longitudinal sectional view (a) of a feeding device 102 according to a modification of the feeding device 101 in FIG. Figure (b) is shown.

送り装置102は、送りネジ部材200を上下に設けた他は、図1と同じ構造を有している。図1と同一部分については同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 The feed device 102 has the same structure as in FIG. 1 except that feed screw members 200 are provided on the upper and lower sides. Components that are the same as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.

本変形例によれば、ワイヤ151に対する負荷が重い場合または回転が速い場合にそれぞれ回転ロータ143に対するバックアップおよびネジ部の面圧低下効果が期待される。 According to this modification, when the load on the wire 151 is heavy or when the rotation is fast, the effect of backing up the rotating rotor 143 and reducing the surface pressure of the threaded portion can be expected.

送りネジ部材200は用途に応じて本数、単数、複数を適宜決定すれば良い。 The number of feed screw members 200, whether singular or plural, may be appropriately determined depending on the purpose.

図3は、他の実施形態による送り装置103の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印C-C方向に見た横断方向の縦断面図(b)を示している。 FIG. 3 shows an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device 103 according to another embodiment, and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) taken in the direction of arrow CC of the axial longitudinal cross-sectional view (a). It shows.

本実施形態は、送りネジ部材300が図1の送りネジ部材200と異なる他は、図1の送り装置101と共通である。 This embodiment is the same as the feed device 101 in FIG. 1 except that the feed screw member 300 is different from the feed screw member 200 in FIG.

図7(b)の斜視図に示すように、送りネジ部材300は、組付け部301が台座部、送り部302が棒状部になっている。組付け部301の台座部は、固定部303と取付け穴304を有している。メインプレート114の貫通孔に送り部302と組付け部301の一部を挿入し、取付け穴304にネジを挿入して固定部303をメインプレート114に緊結することにより、送りネジ部材300を固定することができる。送り部302は、棒状または板状の部材からなり、外周面の少なくとも一部に送りネジ305を有している。ただし、送りネジ305は、回転ロータ143の雌ネジ144と噛み合う部分に設けられている。 As shown in the perspective view of FIG. 7(b), the feed screw member 300 has an assembly portion 301 as a pedestal portion and a feed portion 302 as a rod-shaped portion. The pedestal part of the assembly part 301 has a fixing part 303 and a mounting hole 304. The feed screw member 300 is fixed by inserting a part of the feed part 302 and the assembly part 301 into the through hole of the main plate 114 and inserting a screw into the mounting hole 304 to tightly connect the fixing part 303 to the main plate 114. can do. The feed section 302 is made of a rod-shaped or plate-shaped member, and has a feed screw 305 on at least a portion of its outer peripheral surface. However, the feed screw 305 is provided at a portion of the rotating rotor 143 that engages with the female thread 144.

送りネジ部材300は組付け部301と送り部302で構成されており、組付け部301は取付け穴304にネジを挿入して固定すればよいので、送りネジ部材200に比べてメインプレート114への取付けが容易となっている。また製造するにあたり、送りネジ部材300はより鋳造、ロストワックス等の成形品を利用し易くなり、一層のコスト低減を図れる。 The feed screw member 300 is composed of an assembly portion 301 and a feed portion 302, and since the attachment portion 301 can be fixed by inserting a screw into the attachment hole 304, it is less likely to be attached to the main plate 114 than the feed screw member 200. Installation is easy. In addition, when manufacturing the feed screw member 300, it is easier to use molded products such as casting or lost wax, and further cost reduction can be achieved.

ここで、図3に戻って説明を続けると、本実施形態では、送りネジ部材300以外は図1と共通である。送りネジ部材300は回転ロータ143の雌ネジ144と同一ピッチであり、スムーズな噛み合いが行われることは図1と同じである。 Here, returning to FIG. 3 and continuing the explanation, this embodiment is the same as FIG. 1 except for the feed screw member 300. The feed screw member 300 has the same pitch as the female thread 144 of the rotating rotor 143, and smooth engagement is achieved as in FIG. 1.

図4は、図3の送り装置103の変形例による送り装置104の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印D-D方向に見た横断方向の縦断面図(b)を示している。 FIG. 4 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device 104 according to a modified example of the feeding device 103 in FIG. Figure (b) is shown.

送り装置104は、送りネジ部材300を上下に設けた他は、図3と同じ構造を有しているため、図3と同一部分については同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 The feeding device 104 has the same structure as in FIG. 3 except that the feeding screw members 300 are provided above and below, so the same parts as in FIG. .

本変形例によれば、ワイヤ151に対する負荷が重い場合または回転が速い場合にそれぞれ回転ロータ143に対するバックアップおよびネジ部の面圧低下効果が期待される。 According to this modification, when the load on the wire 151 is heavy or when the rotation is fast, the effect of backing up the rotating rotor 143 and reducing the surface pressure of the threaded portion can be expected.

図5は一実施形態による送り装置105の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印E-E方向に見た横断方向の縦断面図(b)を示している。 FIG. 5 shows an axial longitudinal cross-sectional view (a) and a transverse longitudinal cross-sectional view (b) taken in the direction of arrow EE of the axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device 105 according to one embodiment. There is.

送り装置105は、図8の雌ネジ部材42が送りネジ部材300になっている他は、図8の送り装置108と同じ構造を有している。すなわち、送りネジ部材300は、送りネジ305が回転ロータ43内の雄ネジ部材41の外周面の雄ネジの一周に対して部分的に当接し噛み合うように取り付けられている。 The feeding device 105 has the same structure as the feeding device 108 in FIG. 8, except that the female screw member 42 in FIG. 8 is replaced by a feeding screw member 300. That is, the feed screw member 300 is attached so that the feed screw 305 partially contacts and meshes with one circumference of the male thread on the outer peripheral surface of the male thread member 41 in the rotating rotor 43.

送りネジ部材300を採用することにより、図8の雌ネジ部材42に比して部品コストを低減することができ、かつ、困難な芯出しがないため組付工数の低減を図ることができる。 By employing the feed screw member 300, the parts cost can be reduced compared to the female screw member 42 shown in FIG. 8, and since difficult centering is not required, the number of assembly steps can be reduced.

また、図5と図3を比較すると分かるように、図3の送り装置103の雌ネジと送りネジの噛み合い部の有効径D1と、図5の送り装置105の雄ネジと送りネジの噛み合い部の有効径D2は、図5の送りネジ305が内側になっているため、明らかにD1>D2の関係になっている。このため、高速運転でネジかみ合い部の周速を下げたい場合、あるいはより高速運転が必要な場合は、図5の構造を好適に採用することができる。 Furthermore, as can be seen by comparing FIG. 5 and FIG. 3, the effective diameter D1 of the meshing portion between the female screw and the feed screw of the feeder 103 in FIG. 3 and the meshing portion between the male screw and the feed screw of the feeder 105 in FIG. Since the feed screw 305 in FIG. 5 is on the inside, the effective diameter D2 clearly has a relationship of D1>D2. Therefore, when it is desired to lower the circumferential speed of the screw engagement portion during high-speed operation, or when higher-speed operation is required, the structure shown in FIG. 5 can be suitably adopted.

なお、送りネジ201と305の材質としては強度が高く耐摩耗性の高い材質が適している。逆に相手方となる図3における回転ロータ143の内周の雌ネジ144や図5における雄ネジ部材41は耐磨耗を主体としたものが好ましい。 Note that materials with high strength and high wear resistance are suitable for the feed screws 201 and 305. On the other hand, it is preferable that the internal thread 144 on the inner periphery of the rotating rotor 143 in FIG. 3 and the male thread member 41 in FIG.

図6は、図5の実施形態の変形例による送り装置106の軸方向の縦断面図(a)および軸方向縦断面図(a)の矢印F-F方向に見た横断方向の縦断面図(b)を示している。 6 is an axial longitudinal cross-sectional view (a) of a feeding device 106 according to a modification of the embodiment of FIG. 5, and a transverse longitudinal cross-sectional view taken in the direction of arrow FF in the axial longitudinal cross-sectional view (a) (b) is shown.

送り装置106は、送りネジ部材300を上下に設けた他は、図5と同じ構造を有している。図5と同一部分については同一の符号を付して重複する説明は省略する。 The feed device 106 has the same structure as in FIG. 5 except that feed screw members 300 are provided above and below. Components that are the same as those in FIG. 5 are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

本変形例によれば、ワイヤ151に対する負荷が重い場合または回転が速い場合にそれぞれ回転ロータ43に対するバックアップおよびネジ部の面圧低下効果が期待される。 According to this modification, when the load on the wire 151 is heavy or when the rotation is fast, the effect of backing up the rotating rotor 43 and reducing the surface pressure of the threaded portion can be expected.

送りネジ部材300は送り装置106の用途に応じて本数、単数、複数を適宜決定すれば良いことは図2,4の場合と同じである。 As in the case of FIGS. 2 and 4, the number of feed screw members 300, whether singular or plural, may be appropriately determined depending on the application of the feed device 106.

以上述べたように、以上の実施形態による送り装置101-106は従来技術の送り装置108の利点を全て継承した上で、部品費の低減、組立工数の低減を図ることができるので、産業界への一層の普及を図ることが可能となる。 As described above, the feeding device 101-106 according to the above embodiment inherits all the advantages of the feeding device 108 of the conventional technology, and can reduce parts costs and assembly man-hours, so it can be used in industry. It will be possible to further spread the use of this technology.

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。 Based on the above description, those skilled in the art may be able to envision additional effects and various modifications of the present invention, but aspects of the present invention are not limited to the embodiments described above. Various additions, changes, and partial deletions are possible without departing from the conceptual idea and gist of the present invention derived from the content defined in the claims and equivalents thereof.

11、111:ベースプレート
12、112:モータ支持プレート
13、113:中間プレート
14、114:メインプレート
21、121:モータ
22、122:出力軸
23、123:カップリング
24、25、124、125:ベアリング
31、131:入力部
32、132:回転軸
33、133:フランジ
34、134:スプラインナット
35、135:円板
36、37、38、136、138:ボルト
41:雄ネジ部材
42:雌ネジ部材
43、143:回転ロータ
51、151:ワイヤ
101、102、103、104、105、106、108:送り装置
144:雌ネジ
200、300:送りネジ部材
201、305:送りネジ
202:ナット
203、301:組付け部
204、302:送り部
205:ネジ
303:固定部
304:取付け穴
11, 111: Base plate 12, 112: Motor support plate 13, 113: Intermediate plate 14, 114: Main plate 21, 121: Motor 22, 122: Output shaft 23, 123: Coupling 24, 25, 124, 125: Bearing 31, 131: Input section 32, 132: Rotating shaft 33, 133: Flange 34, 134: Spline nut 35, 135: Disc 36, 37, 38, 136, 138: Bolt 41: Male thread member 42: Female thread member 43, 143: Rotating rotor 51, 151: Wire 101, 102, 103, 104, 105, 106, 108: Feeding device 144: Female screw 200, 300: Feed screw member 201, 305: Feed screw 202: Nut 203, 301 : Assembly part 204, 302: Feeding part 205: Screw 303: Fixing part 304: Mounting hole

Claims (7)

モータと、
前記モータの出力軸に連結されたスプライン軸の回転軸と、
前記回転軸に対して一体に回転し且つ相対的に平行移動するように組み込まれたスプラインナットと、
前記スプラインナットと一体的に回転するように前記スプラインナットに直接的または間接的に取り付けられ、外周面にワイヤを巻き付ける巻き付け部を有し、内周面に雌ネジを有する回転ロータと、
前記モータと前記回転軸と前記スプラインナットと前記回転ロータを回転可能に支承する支承構造体と、
前記回転ロータの前記雌ネジと噛み合う送りネジを有する送りネジ部材と、
を有し、
前記送りネジ部材は、前記送りネジが前記回転ロータの前記雌ネジの一周に対して部分的に当接し噛み合うように前記支承構造体によって支持され、
前記回転ロータが一回転すると、前記回転ロータがワイヤの一巻き付けピッチ分前記回転軸に沿って平行移動するように構成された送り装置。
motor and
a rotating shaft of a spline shaft connected to the output shaft of the motor;
a spline nut that is incorporated so as to rotate integrally with the rotation axis and move in parallel relative to the rotation axis;
A rotary rotor that is attached directly or indirectly to the spline nut so as to rotate integrally with the spline nut, has a winding part for winding a wire around the outer peripheral surface, and has a female thread on the inner peripheral surface;
a support structure rotatably supporting the motor, the rotating shaft, the spline nut, and the rotating rotor;
a feed screw member having a feed screw that meshes with the female thread of the rotating rotor;
has
The feed screw member is supported by the support structure such that the feed screw partially contacts and engages with one circumference of the female screw of the rotary rotor,
A feeding device configured such that when the rotating rotor makes one rotation, the rotating rotor moves in parallel along the rotating shaft by one winding pitch of the wire.
請求項1に記載の送り装置であって、
前記送りネジ部材が複数設けられている、送り装置。
The feeding device according to claim 1,
A feeding device including a plurality of the feeding screw members.
請求項1または2に記載の送り装置であって、
前記送りネジ部材は、前記支承構造体に取り付ける構造を有する組付け部と、前記送りネジを有する送り部とを有する、送り装置。
The feeding device according to claim 1 or 2,
A feeding device, wherein the feed screw member has an assembly portion having a structure for attaching to the support structure, and a feeding portion having the feed screw.
請求項3に記載の送り装置であって
前記送りネジ部材は、全体が丸棒の形状を有し、前記組付け部は外周面に前記支承構造体に螺着するネジを有し、前記送り部は外周面に前記送りネジを有する、送り装置。
4. The feed device according to claim 3, wherein the feed screw member has a round bar shape as a whole, the assembly portion has a screw screwed onto the support structure on an outer peripheral surface, and The feeding device has the feed screw on the outer peripheral surface.
請求項3に記載の送り装置であって、
前記送りネジ部材は、前記組付け部が前記支承構造体に取り付けられる台座部、前記送り部が外周面の少なくとも一部に前記送りネジを有する棒状部をそれぞれ有している、送り装置。
The feeding device according to claim 3,
The feed screw member is a feeding device, wherein the assembly portion has a pedestal portion to which the support structure is attached, and the feed portion has a rod-shaped portion having the feed screw on at least a portion of an outer peripheral surface.
モータと、
前記モータの出力軸に連結されたスプライン軸の回転軸と、
前記回転軸に対して一体に回転し且つ相対的に平行移動するように組み込まれたスプラインナットと、
前記スプラインナットと一体的に回転するように前記スプラインナットに直接的または間接的に取り付けられ、外周面にワイヤを巻き付ける巻き付け部を有する回転ロータと、
前記スプラインナットに固定された外周面に雄ネジを有する雄ネジ部材と、
前記モータと前記回転軸と前記スプラインナットと前記回転ロータと前記雄ネジ部材を回転可能に支承する支承構造体と、
前記雄ネジ部材の前記雄ネジと噛み合う送りネジを有する送りネジ部材と、
を有し、
前記送りネジ部材は、前記送りネジが前記雄ネジ部材の前記雄ネジの一周に対して部分的に当接し噛み合うように前記支承構造体によって支持され、
前記回転ロータが一回転すると、前記回転ロータがワイヤの一巻き付けピッチ分前記回転軸に沿って平行移動するように構成された送り装置。
motor and
a rotating shaft of a spline shaft connected to the output shaft of the motor;
a spline nut that is incorporated so as to rotate integrally with the rotation axis and move in parallel relative to the rotation axis;
A rotary rotor that is attached directly or indirectly to the spline nut so as to rotate integrally with the spline nut, and has a winding part that winds a wire around the outer peripheral surface;
a male threaded member having a male thread on its outer peripheral surface fixed to the spline nut;
a support structure rotatably supporting the motor, the rotating shaft, the spline nut, the rotating rotor, and the male threaded member;
a feed screw member having a feed screw that engages with the male thread of the male thread member;
has
The feed screw member is supported by the support structure such that the feed screw partially contacts and engages with one circumference of the male thread of the male thread member,
A feeding device configured such that when the rotating rotor makes one rotation, the rotating rotor moves in parallel along the rotating shaft by one winding pitch of the wire.
請求項5に記載の送り装置であって、
前記送りネジ部材が複数設けられている、送り装置。
The feeding device according to claim 5,
A feeding device including a plurality of the feeding screw members.
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