JP2000304106A - 揺動スピンドル軸機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、真円運動の回転を揺動回転運
動に変換するスピンドル機構を小型化して小型の回転装
置に組み込むとともに、廉価で提供する。 【解決手段】本発明は、駆動源と接続させた駆動回転軸
と、駆動回転軸を中心に固定した回転板と、駆動回転軸
を回転自在に貫通させた固定歯車と、固定歯車を固定す
る固定部位と、固定歯車と噛合させ遊星運動をする駆動
遊星歯車と、駆動遊星歯車を一方に固定すると共に回転
板に回転自在に貫通させ他方に出力遊星歯車を固定した
遊星歯車用軸と、出力遊星歯車と噛合させた出力歯車
と、出力歯車を固定させ回転板に回転可能に軸着した出
力回転軸とを具備し、出力回転軸は回転板の偏心位置に
回転可能に軸着させ、更に、固定歯車を変速手段により
回転させることにより出力回転軸での揺動回転力を変速
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真円の回転運動に揺動
運動を付与する揺動スピンドル機構に関するものであ
り、詳細には、真円の回転運動を複数の歯車と揺動手段
とを組み合わせることによって正転、逆転の揺動回転運
動に変換する揺動スピンドル軸機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術】従来から、この種のスピンドル揺動機構は
種々開発されて使用されており、例えば、切削加工装置
のスピンドル軸に組み込まれ、回転軸を高回転で回転さ
せると共に揺動させることにより、切削熱を軽減した
り、加工材が跳ねたりすることなく、更には、バリ等を
削り取る場合もバリ以外の部材が余分に削られることが
無いことが周知であるが、その殆どは機構そのものが大
がかりなものであった。

【０００３】

【解決しようとする課題】その為に、歯科医療業界にお
ける切削工具等のスピンドル軸や、工芸用のドリルやグ
ラインダーの回転軸等のハンディータイプの工具等に使
用することは不可能であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
鑑み、鋭意研鑽の結果、駆動源と接続させた駆動回転軸
と、駆動回転軸を中心に固定した円板状の回転板と、駆
動回転軸を回転自在に貫通させた固定歯車と、固定歯車
を固定する固定部位と、固定歯車と噛合させ遊星運動を
する駆動遊星歯車と、駆動遊星歯車を一方に固定すると
共に回転板に回転自在に貫通させ他方に出力遊星歯車を
固定した遊星歯車用軸と、出力遊星歯車と噛合させた出
力歯車と、出力歯車を固定させ回転板に回転可能に軸着
した出力回転軸とを具備し、出力回転軸は回転板の偏心
位置に回転可能に軸着させているものであり、更に、固
定歯車を変速手段により回転させることにより出力回転
軸での揺動回転力を変速させるものである。

【０００５】従って、本発明の目的は、真円運動の回転
を揺動回転運動に変換するスピンドル機構を小型化して
小型の回転装置に組み込むとともに、廉価に提供できる
揺動スピンドル機構を提供することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【発明の作用】本発明の揺動スピンドル機構は、駆動側
と出力側に遊星歯車を含む複数の歯車を組込み、更に、
揺動手段を介装したことによって、真円回転運動を揺動
回転運動に変換するものである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の揺動スピンドル機構の実施例
を図面によって具体的に説明する。

【０００８】図１は本発明の揺動スピンドル機構の実施
例の概要説明図であり、図２は本発明の揺動スピンドル
機構の次実施例の概要説明図であり、図３は本発明の揺
動スピンドル機構の他の実施例の概要説明図である。

【０００９】本発明は、真円の回転運動に揺動運動を付
与する揺動スピンドル機構に関するものであり、詳細に
は、真円の回転運動を複数の歯車と揺動手段とを組み合
わせることによって正転、逆転の揺動回転運動に変換す
る揺動スピンドル軸機構に関するものであり、請求項１
に記載の本発明の揺動スピンドル軸機構は、駆動回転軸
１の真円回転運動を出力回転軸９で揺動回転運動に変換
するための揺動スピンドル軸機構であって、駆動源と接
続させた駆動回転軸１と、該駆動回転軸１を中心に固定
した円板状の回転板２と、前記駆動回転軸１を回転自在
に貫通させた固定歯車３と、該固定歯車３を固定する固
定部位４と、前記固定歯車３と噛合させ遊星運動をする
駆動遊星歯車５と、該駆動遊星歯車５を一方に固定する
と共に前記回転板２に回転自在に貫通させ他方に出力遊
星歯車６を固定した遊星歯車用軸７と、前記出力遊星歯
車６と噛合させた出力歯車８と、該出力歯車８を固定さ
せ前記回転板２に回転可能に軸着した出力回転軸９とを
具備し、前記出力回転軸９は前記回転板２の偏心位置に
回転可能に軸着させているものである。

【００１０】更に、請求項２に記載の揺動スピンドル機
構は、請求項１に記載の揺動スピンドル軸機構におい
て、前記固定歯車３を複数の歯車を組み合わせた変速手
段１０により回転させることにより出力回転軸９での揺
動回転力を変速させるものである。

【００１１】即ち、本発明の揺動スピンドル機構の駆動
回転軸１は後述する円板状の回転板２の中心に固定する
と共に、後述する固定歯車３と該固定歯車３を固定する
ための固定板４を回転自在に貫通させており、一般の駆
動回転軸１と同様に駆動源（図示しない）と接続されて
いるものであり、駆動源はモーターの回転をプーリー、
無端ベルト、歯車等によって駆動回転軸１に回転力を伝
導しているものである。

【００１２】そして、回転板２は円板状のものであり駆
動側の中心に前記駆動回転軸１を固定しているもので、
駆動回転軸１が回転することで回転板２も共に回転する
ものである。

【００１３】更に、固定歯車３は当該揺動スピンドル軸
機構の近傍の固定部位４に固定するものであるが、実施
例では固定板を立設して固定しており、固定歯車３の中
心を貫通させた駆動回転軸１は回転自在としているもの
である。

【００１４】次に、駆動遊星歯車５は後述する出力遊星
歯車６とともに中心に遊星歯車用軸７を夫々貫通固定さ
せているものであり、更に、駆動遊星歯車 ５と出力遊
星歯車６との間の遊星歯車用軸７は回転板２の外周方に
回転自在に貫通させているものである。

【００１５】そして、駆動遊星歯車５は固定歯車３と噛
合させており、駆動回転軸１の回転により回転板２が回
転することにより、固定歯車３の外周を周回する遊星運
動をするものである。

【００１６】次いで、遊星歯車用軸７は一方に駆動遊星
歯車５を貫通固定すると共に、間隔を有して他方に出力
遊星歯車６を貫通固定しているものであり、更に、駆動
遊星歯車５と出力遊星歯車６の間には回転板２に回転自
在に貫通させており、更には、他方は後述する回転補助
板２ａに回転自在に貫通しているものである。

【００１７】次に、回転補助板２ａは回転板２との間に
後述する出力側の複数の歯車を配設するために間隔を有
して対峙させ保持させているもので、形状も前記回転板
２と同サイズの円板状のものであり、回転板２と回転補
助板２ａとは支持杆２ｂによって固定しており、実施例
では複数の支持杆２ｂにより固定して、回転板２と回転
補助板２ａとは共に同一回転をさせるものである。

【００１８】そして、回転板２と回転補助板２ａとの間
には出力遊星歯車６と噛合させた出力歯車８を配してお
り、つまり、出力遊星歯車６は回転板２の回転によって
出力歯車８の外周に沿って遊星運動をするものであり、
該出力歯車８の中心には出力回転軸９を貫通固定してお
り、出力回転軸９は一方を回転板２に回転自在に軸着さ
れ、他方は回転補助板２ａを回転自在に貫通させ、他方
の先端には切削工具等（図示しない）を装着させるもの
である。

【００１９】次いで、出力回転軸９は回転板２と回転補
助板２ａとの偏心位置に、つまり、中心を若干ずらして
回転自在に軸着させており、出力回転軸９の回転と、回
転板２と回転補助板２ａとの回転により、先端に切削工
具等を装着させた出力回転軸９は回転運動と共に、揺動
運動を行なうものである。

【００２０】本発明の揺動スピンドル軸機構の実施例
は、図１に図示する如く、固定板４に固定歯車３を固定
し、駆動回転軸１を固定板４と固定歯車３とを回転自在
に貫通させると共に回転板２の中心に固定し、駆動回転
軸１を駆動源より回転させると回転板２が回転し、固定
歯車３と噛合させた駆動遊星歯車５が自転をすると共に
固定歯車３の外周を公転、つまり、遊星運動をするもの
であり、更に、駆動遊星歯車５と出力遊星歯車６とを貫
通固定させた遊星歯車用軸７が回転するもので、該遊星
歯車用軸７は回転板２の外周方に回転可能に貫通させて
おり、駆動遊星歯車５と出力遊星歯車６との遊星運動に
伴って、該出力遊星歯車６と噛合された出力歯車８が回
転するものである。

【００２１】つまり、出力歯車８は出力遊星歯車６を公
転させながら自転をし、出力歯車８の回転に伴って貫通
固定させた出力回転軸９も回転をするものであるが、出
力回転軸９の中心は駆動回転軸１の中心とずれており、
即ち、駆動回転軸１の中心は回転板２の中心に位置して
いるものであるが、出力回転軸９の中心は回転板２及び
駆動回転軸１との中心と偏心位置に回転自在に軸着させ
ており、出力回転軸９は回転運動と共に、揺動運動を行
なうものである。

【００２２】更に、図２に図示するものは、出力歯車８
と出力遊星歯車６との間に噛合させ回転方向の変更をさ
せる少なくとも一つの中間遊星歯車１１を配設したもの
であり、中間遊星歯車１１を貫通固定させている中間遊
星歯車軸１１ａは回転板２と回転補助板２ａとの間に回
転自在に軸着させており、出力遊星歯車６の内側を出力
歯車８の外周に沿って公転、遊星運動をするものであ
る。

【００２３】この場合、中間遊星歯車１１は少なくとも
一つであり、奇数の中間遊星歯車１１を配することで出
力回転軸９は回転方向を逆転させ、偶数の中間遊星歯車
１１を配することで出力回転軸９は正転運動をするもの
である。

【００２４】加えて、本発明の請求項２に記載の揺動ス
ピンドル機構では、請求項１に記載の揺動スピンドル機
構においては、図３に図示する如く、固定歯車３と該駆
動遊星歯車５の間に複数の歯車を組み合わせた変速手段
１０を介設しているものであり、出力回転軸９の回転数
を変更したい場合に介設するものであり、変速手段１０
は他にも多数実施されており実施例に限定されるもので
はないものである。

【００２５】即ち、図示する本発明の実施例では、変速
手段１０は駆動回転軸１を回転自在に貫通させた固定歯
車３を第１歯車１０ａに固定させ、該第１歯車１０ａは
第２歯車１０ｂと噛合させており、該第２歯車１０ｂは
変速手段用回転軸１０ｃの一方に貫通固定させており、
変速手段用回転軸１０ｃの他方には第３歯車１０ｄを貫
通固定させているものであり、更に、第３歯車１０ｄは
駆動回転軸１に回転自在に貫通させた第４歯車１０ｅと
噛合させており、変速手段１０により固定歯車３を回転
させることにより出力回転軸９の回転数を変更させるも
のである。

【００２６】又、本発明に用いる歯車は内側に歯を有す
る太陽歯車を用いても実施可能であり、更には、用途も
歯科医療業界における切削工具等のスピンドル軸や、工
芸用のドリルやグラインダーの回転軸等のハンディータ
イプの工具等の小型化が必要なスピンドル軸のみなら
ず、各種車両や、航空機、或いは、ミキサー等の大型の
産業機器においても実施可能なものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明は前述の構成により、駆動回転軸
を回転板の中心に回転自在に軸着し、出力回転軸は回転
板の偏心位置に回転自在に軸着されており、遊星歯車等
の複数の歯車の噛合と揺動手段とにより、駆動回転軸に
入力された回転は出力回転軸の正転、又は、逆転の回転
運動と揺動運動を簡易な構造で可能とするもので、揺動
スピンドル機構の小型化を図るもので、廉価で提供でき
る実用性の高い発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の揺動スピンドル機構の実施例の
概要説明図である。

【図２】図２は本発明の揺動スピンドル機構の次実施例
の概要説明図である。

【図３】図３は本発明の揺動スピンドル機構の他の実施
例の概要説明図である。

【符号の説明】

１ 駆動回転軸 ２ 回転板 ２ａ 回転補助板 ２ｂ 支持杆 ３ 固定歯車 ４ 固定部位 ５ 駆動遊星歯車 ６ 出力遊星歯車 ７ 遊星歯車用軸 ８ 出力歯車 ９ 出力回転軸 １０ 変速手段 １０ａ 第１歯車 １０ｂ 第２歯車 １０ｃ 変速手段用回転軸 １０ｄ 第３歯車 １０ｅ 第４歯車 １１ 中間遊星歯車 １１ａ 中間遊星歯車軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動回転軸の真円回転運動を出力回転軸で
   揺動回転運動に変換するための揺動スピンドル軸機構で
   あって、駆動源と接続させた駆動回転軸と、該駆動回転
   軸を中心に固定した円板状の回転板と、前記駆動回転軸
   を回転自在に貫通させた固定歯車と、該固定歯車を固定
   する固定部位と、前記固定歯車と噛合させ遊星運動をす
   る駆動遊星歯車と、該駆動遊星歯車を一方に固定すると
   共に前記回転板に回転自在に貫通させ他方に出力遊星歯
   車を固定した遊星歯車用軸と、前記出力遊星歯車と噛合
   させた出力歯車と、該出力歯車を固定させ前記回転板に
   回転可能に軸着した出力回転軸とを具備し、前記出力回
   転軸は前記回転板の偏心位置に回転可能に軸着させてい
   ることを特徴とする揺動スピンドル軸機構。
2. 【請求項２】前記固定歯車を複数の歯車を組み合わせた
   変速手段により回転させることにより出力回転軸での揺
   動回転力を変速させることを特徴とする請求項１に記載
   の揺動スピンドル軸機構。