JPH0481652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カムと、これに従動するフオロア
とからなるカム装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、カムとピツチ曲線に沿つて、フオロアを
精確にトレースさせるためのカム装置として、第
４図で示すような、いわゆる正面カムが使用され
ている。即ち、回転中心からの距離が変化するピ
ツチ曲線１に沿つて、平坦な正面に一定の幅のカ
ム溝２を形成したカム３を使用し、フオロア６を
このカム溝２に走行自在に嵌め込んだものであ
る。

このカム装置では、フオロア６がカム溝２に嵌
め込まれているため、フオロア６がカム溝２を形
成するカムの輪郭曲線から大きく離れず、カム溝
２を持たないいわゆる平面カムや端面カム等に比
べて、その中央にあるピツチ曲線１を精確にトレ
ースする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この従来のカム装置では、カム溝２を
形成する内側と外側の輪郭曲線が何れも同じ方向
に回転するため、フオロア６がカム溝２の内側の
輪郭曲線に接したときと、外側の輪郭曲線に接し
たときとで、互いに逆の方向に回転力が加えられ
る。このため、カム溝２とフオロア６との間に、
或る程度の余裕を与えないと、該フオロア６がス
ムーズに回転しながら走行しない。

しかし、カム溝２とフオロア６との間に余裕を
持たせると、第５図で示すように、フオロア６の
運動の方向が変わる度に、該フオロア６がカム溝
２の中で遊動し、ピツチ曲線１上を正確とトレー
スしない。

また、フオロア６はカム溝２の外側の輪郭曲線
と内側の輪郭曲線とに接する度に、互いに逆方向
に回転されるため、カム３が高速回転する場合
は、フオロア６の消耗が激しい。

この発明は、従来のカム装置における上記の問
題点を解決することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

第１図と第３図で示した符号を引用しながら、
この発明の構成について説明すると、本発明によ
るカム装置は、カムと、この輪郭曲線に沿つて従
動するフオロアとからなるカム機構において、同
一回転中心Ｏの周りに等角速度で互いに逆方向に
回転する外側カム１３と内側カム１４とを備え、
前記回転中心Ｏを原点とする二次元極座標系にお
いて、外側カム１３のカム溝を形成する輪郭曲線
がＲ＝ｆ（θ）の式で表されるとき、内側カム１
３のカム溝１２を形成する輪郭曲線がｒ＝ｆ（−
θ）−ｄの式で表され、かつ外側カム１３の輪郭
曲線のＲ座標の最少値Rminが、内側カム１３の
カム溝１２の輪郭曲線のｒ座標の最大値rmax以
上であり、これら外側カム１３と内側カム１４と
が何れも前記二次元極座標系のθ＝０なる位置で
位置合わせされると共に、該位置で外側カム１３
と内側カム１４との間に上記ｄ以下の径を持つフ
オロア１６が嵌め込まれていることを特徴とする
ものである。

〔作用〕

上記外側カム１３と内側カム１４とは、二次元
極座標系のθ座標の起点となるθ＝０の位置が合
つたところで、両者の輪郭曲線のＲ座標とｒ座標
との差、つまり回転中心Ｏに対して放射方向の間
隔Ｒ−ｒがｄとなる。このθ＝０となる位置を、
例えば第１図で示すように時針の０時方向に垂直
に揃え、ここを起点として回転中心Ｏの周りに外
側カム１３と内側カム１４とを互いに逆方向に等
角速度ωで回転させると、前記起点位置、つまり
時針の０時位置における外側カム１３と内側カム
１４の輪郭曲線の回転中心Ｏからの距離Ｒとｒ
は、それぞれ時間ｔに関するＲ＝ｆ（ωt），ｒ＝
ｆ（ωt）−ｄの式で表される。即ち、ここでの輪
郭曲線の上記距離Ｒとｒは、時間ｔの経過に伴つ
て変化するが、これらの間隔は、Ｒ−ｒ＝ｄ（一
定）となる。

従つて、上記回転中心Ｏの真上の個所の外側カ
ム１３と内側カム１４との間に、直径がｄ以下の
径のフオロア１６を嵌め込むことによつて、この
フオロア１６がカム１３，１４の中間をトレース
するよう上下する。

このとき、フオロア１６が外側カム１３と内側
カム１４とに同時に接したときでも、上記フオロ
ア１６に上下から接する外側カム１３と内側カム
１４が互いに逆方向に回転しているため、フオロ
ア１６は一定の方向に回転され、輪郭曲線と殆ど
滑り合わず、ほゞ完全に転がり接触する。従つ
て、フオロア１６の径を、上記Ｒ−ｒ＝ｄなる個
所の間隔ｄに限り無く近づけ、カム溝１２とフオ
ロア１６との間に殆ど余裕を与えなくとも、該フ
オロア１６が外側カム１３と内側カム１４との間
を円滑に動く。

また、形成する外側カム１３の輪郭曲線の回転
中心Ｏからの距離Ｒの最少値Rminが、内側カム
１４の輪郭曲線の回転中心からの距離ｒの最大値
rmax以上であるため、外側カム１３と内側カム
１４とが、回転時に互いに干渉し合うことはな
い。

〔実施例〕

次に、第１図と第２図を参照しながら、この発
明の実施例について説明する。

第１図は、外側カム１３と内側カム１４との正
面形状を示したものであるが、外側カム１３と内
側カム１４が、同一の回転中心Ｏの周りに回転自
在に支持されている。

既に述べた通り、前記回転中心Ｏを原点とする
二次元極座標系において、外側カム１３のカム溝
を形成する輪郭曲線がＲ＝ｆ（θ）の式で表され
るとき、内側カム１３のカム溝１２を形成する輪
郭曲線はｒ＝ｆ（−θ）−ｄの式で表されれる。ま
た、外側カム１３の輪郭曲線のＲ座標の最少値
Rminは、内側カム１３のカム溝１２の輪郭曲線
のｒ座標の最大値rmax以上となつている。

この外側カム１３と内側カム１４との前記二次
元極座標のθ座標が０となる位置を互いに合わ
せ、両カム１３，１４のθ＝０となる位置の間に
従動節１５のフオロア１６を嵌め込む。フオロア
１６は、回転自在なローラ式のものを使用し、そ
の径は上記ｄにできるだけ近いのがよい。但し、
角構成部材の熱膨張、誤差等を考慮し、実用上は
嵌め合いに若干の余裕を持たせるのが一般的であ
る。なお、第１図において１５は、上記フオロア
１６に連結された従動リンクである。

この状態で、外側カム１３と内側カム１４とを
等角速度で、逆方向に回転させる。第２図は、こ
の場合のフオロア１６の動作曲線の一例である
が、カム溝１２とフオロア１６との間に殆ど余裕
を与えないことによつて、フオロア１６の運動の
方向が変わる個所で、該フオロア１６の遊動現象
が殆ど生じない。

次に、第３図は外側カム１３と内側カム１４と
を回転させる機構の一例として、歯車列による回
転伝達機構を示している。即ち、駆動シヤフト１
９の回転を、遊星歯車機構２０を介して内側カム
１４に逆方向に伝達すると共に、歯車列２１と２
２及び歯車列２３と２４とを介して、上記駆動シ
ヤフト１９の回転を、外側カム１３に正方向に伝
達する。この場合、駆動シヤフト１９の回転が同
じ比率で内側カム１４と外側カム１３にそれぞれ
伝達されるよう、角歯車列のギヤ比を選択するの
はもちろんである。

駆動シヤフト１９からの外側カム１３と内側カ
ム１４への伝達機構には、こうした歯車列による
もの他、スプロケツトとスプロケツトホイル、或
いはベルトとプーリを使用した巻掛電動機構、或
いはこれらを組み合わせたもの等が利用できる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明によれば、カム溝
１２とフオロア１６との余裕を大きくとらなくて
も、フオロア１６の円滑な動作を確保することが
できるため、フオロア１６がカム１３と１４の中
で遊動せずに、これらカム１３と１４の輪郭曲線
に沿つて精確に従動する また、フオロア１６が一定の方向に回転しなが
ら、外側カム１３と内側カム１４の双方にほゞ完
全に転がり接触するため、フオロア１６、外側カ
ム１３、内側カム１４の接触部の摩耗を最少限に
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示すカムの輪郭
図、第２図は、同実施例におけるフオロア１６の
動作曲線を示すグラフ、第３図は、同実施例にお
けるカムの駆動力伝達機構の一例を示す歯車噛合
図、第４図は、カムの従来例を示す輪郭図、第５
図は、同カムのフオロア１６の動作動作曲線を示
すグラフである。 １３……外側カム、１４……内側カム、１６…
…フオロア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カムと、この輪郭曲線に沿つて従動するフオ
   ロアとからなるカム機構において、同一回転中心
   Ｏの周りに等角速度で互いに逆方向に回転する外
   側カム１３と内側カム１４とを備え、前記回転中
   心Ｏを原点とする二次元極座標系において、外側
   カム１３のカム溝を形成する輪郭曲線がＲ＝ｆ
   （θ）の式で表されるとき、内側カム１３のカム
   溝１２を形成する輪郭曲線がｒ＝ｆ（−θ）−ｄの
   式で表され、かつ外側カム１３の輪郭曲線のＲ座
   標の最少値Rminが、内側カム１３のカム溝１２
   の輪郭曲線のｒ座標の最大値rmax以上であり、
   これら外側カム１３と内側カム１４とが何れも前
   記二次元極座標系のθ＝０なる位置で位置合わせ
   されると共に、該位置で外側カム１３と内側カム
   １４との間に上記ｄ以下の径を持つフオロア１６
   が嵌め込まれていることを特徴とするカム装置。