JPH049476Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、圧縮空気により駆動される空気シリ
ンダを用いた間歇回転装置に関し、より詳くは単
シリンダによる往復運動を間歇回転運動に変える
ための装置に関する。

〔従来の技術〕

これまで、各種物品の製造装置などで材料物品
に対する加工の必要上該材料物品を円周上や直線
上を間歇送りする装置は知られている。

この間歇送りのための軸の間歇回転には、ラチ
エツトホイールと往復運動する爪とを用いる方法
やクラツチブレーキ付モーターを用いクラツチと
ブレーキとを交互に働かせる方法や、ステツピン
グモーターを用いる方法などがある。これらの方
法を用いた装置は、一般的に何れも間歇回転の速
度や回転力の調整は困難であり構造的に大きくな
り易い缺点がある。このため、送気管の絞り弁を
絞り込むことにより駆動時の調整の容易な空気シ
リンダを用い、その一対のシリンダをラチエツト
ホイール状のカム車の外周歯面に対面して所定間
隔をおいて配置し、一対のそれぞれのシリンダの
ピストン軸の先端に取付けたピンを交互に該カム
車の別の溝の斜面を押すようにしてカム車を間歇
回転させる装置が例えば実開昭60−150904号公報
に開示されたごとく用いられるようになつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記の一対のシリンダによる間歇回転装置は小
型で回転時における調整は容易であるが、それぞ
れのシリンダにおけるピンの一方がラチエツトホ
イール状のカム車から抜けきらない中は他方のピ
ンがカム車に入り込まないようにする必要があ
り、一方のピンの抜け切りが確実に行われた後、
他方の押す側のピンを作動させるため、それぞれ
のピンはカム車より退出するときは早く、カム車
に入り込むときはそくするようにしている。従つ
て間歇回転速度はピンがカム車に入り込むときの
遅いスピードにより左右され或程度以上回転速度
を上げることはできなかつた。

さらに、シリンダが２本でシリンダ相互間の調
整を必要とし空気消費量が多くなる欠点があつ
た。

本考案は上記の点に鑑みてなされたものであつ
て、間歇回転の動作を早くできるようにするとと
もに、２つのシリンダ間の調整が不要で故障をへ
らしメンテナンスを容易にし、空気消費量が少く
且つ使用スペースの小型化を可能にし各間歇回転
時のトルクを略同一にした空気シリンダによる間
歇回転装置を提供するとことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案においては、一本の空気シリンダを用
い、該空気シリンダ１のピストン棒１ａの先端部
に、ピストン棒の運動方向と直角に駆動ピン２を
ピン固定部材７を介して付設し、該ピン固定部材
７を案内部材６で横方向の力を受けるように案内
する。間歇回転させるべき回転軸５を、その軸線
が駆動ピン２の軸線と平行に位置するように配置
し、該回転軸５の軸端に円盤状のカム盤４を、カ
ム盤端面４ａのカム溝８に上記駆動ピン２が嵌入
するように固着せしめる。このカム盤４の端面４
ａには、上記回転軸５の軸線とそのカム面が平行
に該回転軸の軸線を囲むように小径の内側部カム
１０と該カムに対向する大径の外側部カム９との
２種のカムを凹設形成する。この内外２つのカム
９及び１０は、それぞれ、円周角を偶数個に等分
した所定の間歇送り角θ毎に、上記駆動ピン２が
移動端部（ストローク端部）において嵌入可能な
凹面カム部と、駆動ピン２の移動により押されて
回転軸５に回転力を与えるための斜面カム部とを
交互に配置するとともに、内側部カム１０の凹面
カム部１０ｈと外側部カム９の凹面カム部９ｈと
が上記間歇送り角θ毎に内外交互に位置するごと
くし、凹面カム部の端縁に連続して円周角を等分
した凹面カム部中心線１６に平行で且つ上記斜面
カム部に隣り合う直線カム部とを備え、内側部カ
ム１０の斜面カム部１０ｉと外側部カム９の斜面
カム部９ｉの傾斜を逆方向とし、内側部カム１０
の斜面カム部１０ｉの駆動ピン２による圧力角α
を外側部カム９の斜面カム部９ｉの駆動ピン２に
よる圧力角βより大とし斜面カム部によるトルク
を略同一ならしめて、内側部カム１０、外側部カ
ム９の斜面カム部、凹面カム部、直線カム部のそ
れぞれが等ピツチに位置するように連続的に形成
して内外それぞれのカム面を形成する。

〔作用〕

本考案の間歇回転装置では、空気シリンダ１の
ピストン棒１ａの先端部のピン固定部材７に取付
けた駆動ピン２が往復運動するとき、その往動時
には、駆動ピン２は、回転軸５の端部に固着され
たカム盤４端面に凹設した小径の内側部カム１０
の斜面カム部１０ｉを押圧してピン２の往動方向
の分力によりカム盤４従つて回転軸５を所定の間
歇送り角θだけ回転せしめ、ピン２の往動端部
（ストローク端部）において凹面カム部１０ｈに
ピンは嵌入カム盤４は回転を停止する。次いでピ
ン２が復動するとき、駆動ピン２は内側面カム１
０に対向する大径の外側部カム９の斜面カム部９
ｉを押圧してピン２の復動方向の分力により往動
時と同様にして同一回転方向に回転軸５を所定の
間歇送り角θだけ回転せしめピン２の復動端部
（ストローク端部）において外側の凹面カム部９
ｈにピンは嵌入しカム盤４は回転を停止する。こ
のようにして回転軸５は間歇送り角θ回転する毎
に停止し間歇回転するのである。この間歇回転に
際し、駆動ピン２が往動して内側部カム１０の斜
面カム部１０ｉを押圧してピン２の往動方向の分
力によりカム盤４従つて回転軸５を所定の間歇送
り角θだけ回転せしめるときの往動方向の分力に
よるトルクと、該ピン２の復動時、外側部カム９
の斜面カム部９ｉを押圧するときの復動方向の分
力によるトルクとを、該ピン２による往動時の圧
力角を復動時の圧力角より大とすることにより略
同一にすることができる。この場合、ピン固定部
材７は案内部材６が横方向の力を受けシリンダ１
のピストン棒１ａには横方向の力がかからない。
また、シリンダ１のピストンの両側に送気する圧
縮空気は、ピン２の往復の速度が同一でよいため
２シリンダにおけるように絞りに差をつける必要
がなく２シリンダを使用するときに比較し、遅い
側の速度の影響を受けないため間歇回転の動作を
早くすることができ空気の使用量が少くスペース
的にも小型化を可能とするものである。

〔実施例〕

本考案の実施例を添付の図面に基いて説明す
る。

第１図は、本考案の間歇回転装置の正面図で、
第２図は、第１図をＺ−Ｚ線により一部切断した
側面図である。

本装置の空気シリンダ１は、機械装置への取付
用ブロツク１２を挟んで対向して取付けられ且つ
内側下部に駆動ピン２の固定部材７の往復動を案
内するための対向する案内部材６，６をそれぞれ
固着した一対の案内部材取付板１１，１１上に固
着されているシリンダ基板１３上面に、垂直に取
付けられている。上記取付用ブロツク１２は、間
歇回転させるべき回転軸５を備えた任意の機械装
置の一部に設けられる取付基板１５に固着される
ものである。

空気シリンダ１は図示しない配管により絞り弁
を介してピストン両側に圧縮空気が送られるよう
になつており、その往復運動するピストン軸１ａ
の下端部はネジ状に形成されてピン固定部材７が
取付位置をロツクナツト１４により調整できるよ
うにして取付けられている。該ピン固定部材７の
下部に駆動ピン２が固着されており、該駆動ピン
２の先端部は薄肉ローラ３を介して後述するカム
盤４のカム溝８内に嵌入している。上記一対の案
内部材６，６は、ピン固定部材７がシリンダ１に
より駆動されて往復動しカム盤４をピン固定部材
７に固着された駆動ピン２により間歇回転せしめ
るとき、駆動ピンに働く横方向の力を受けて、シ
リンダ１が内部のピストンによるサイドスラスト
を受けることを防止し、シリンダ１のライフタイ
ムを延ばす効果をもたらす。

間歇回転すべき回転軸５の軸端には、円盤状の
カム盤４が固着され、カム盤端面４ａには回転軸
５の軸線と平行に該軸線を囲む小径の内側部カム
１０と該カムに対向する大径の外側部カム９の２
種類のカム面が凹設形成されその間のカム溝８に
上記駆動ピン２が嵌入して駆動ピン２の往復動に
よりピン外周のローラ３を介して内外に位置する
両カム面を押圧してカム盤４を駆動するようにな
つている。この外側部カム９と内側部カム１０の
それぞれのカム面は、内側部カム１０においては
駆動ピン２の往動端部に、一方、外側部カム９に
おいては駆動ピン２の復動端部に、駆動ピン２に
摺嵌された薄肉ローラ３が転動して嵌入できるよ
うにした凹面カム部を、内側部カム１０の凹面カ
ム部１０ｈと外側部カム９の凹面カム部９ｈとが
円周角360°を複数個に等分した所定の間歇送り角
θ毎に内外交互に位置するように設けられてい
る。また、駆動ピン２の往動又は復動時に該駆動
ピン２の外周のローラ３で押圧されて回転軸５に
トルク（回転力）を与えるための斜面カム部を、
内側部カム１０及び外側部カム９のそれぞれに、
上記間歇送り角θ毎に上記凹面カム部１０ｈ、又
は９ｈと交互に配置する。この場合、上記凹面カ
ム部は上記ローラ３が嵌入するときローラの両外
側円周面が凹面カム部の溝の壁にバツクラツシユ
なしで接して嵌入できるようになつており、且つ
上記ローラ３と溝底面との間に〓間が設けられて
いる。また、内外それぞれの凹面カム部１０ｈ，
９ｈの端縁に連続して円周角の360°を等分した凹
面カム部中心線１６に平行で且つ上記それぞれの
斜面カム部１０ｉ，９ｉに隣り合う直線カム部１
０ｓ，９ｓが形成されている。さらに実施例では
駆動ピン２が往動するとき内側部カム１０の斜面
カム部１０ｉに駆動ピン２の薄肉ローラ３を円滑
に導入するための補助斜面部１０ｉ、が該斜面カ
ム部１０ｉの先端部に形成されており、且つ、駆
動ピン２が往動して内側部カム１０の斜面カム部
１０ｉを該ピンのローラ３が転動するときローラ
と外側部カム９との干渉をさけるため外側部カム
の斜面カム部９ｉと直線カム部９ｓとの連続部に
ローラの逃げ部であるカツト部９ｃが形成され、
一方、駆動ピン２が復動して外側部カム９の斜面
カム部９ｉを駆動ピン２のローラ３が転動すると
きローラと内側部カム１０との干渉をさけるため
内側部カム１０の外側端の補助斜面部１０i′と直
線カム部１０ａとの連続部にローラの逃げ部であ
るカツト部１０ｃが形成されている。

たま、上記内側部カム１０の斜面カム部１０ｉ
の駆動ピン２による圧力角、すなわち、駆動ピン
２が往動して該斜面カム部１０ｉをピン２のロー
ラ３転動しながら押圧するときの駆動ピン２の前
進方向とローラ３の斜面カム部１０ｉの接觸点に
おける該斜面カム部の法線とのなす角α（第４図
参照）が、外側部カム９の斜面カム部９ｉの駆動
ピン２による圧力角、すなわち、駆動ピン２が復
動して該斜面カム部９ｉをローラ３が転動しなが
ら押圧するときの駆動ピン２の後退方向とローラ
３の斜面カム部９ｉの接觸点における該斜面カム
部の法線とのなす角β（第６図参照）より大きく
して、駆動ピン２の往動時に内側部カム１０にか
かる軸回転のための分力を該ピンの復動時に外側
部カム９にかかる軸回転のための分力より大きく
して、駆動ピン２の移動に伴い圧力角α，βはそ
れぞれ変動しながらも駆動ピンの前進後退時に略
同一の回転トルクを得ることができるようになつ
ている。

次に本装置の作動について説明する。空気シリ
ンダ１に図示しない配管を通じて圧縮空気が送り
込まれると、駆動ピン２は、第３図に示す復動端
部である上昇位置より往動下降して、内側部カム
１０の補助斜面部１０i′に円滑に導かれて斜面カ
ム部１０ｉに当接する。次いでローラ３が転動し
つつ駆動ピン２は往動下降し、そのときの分力に
より斜面カム部１０ｉは反時計方向に押されて第
４図に示す状態を経て間歇送り角度θだけカム盤
４は回転し駆動ピン２は往動端部であるストロー
クの下端部で凹面カム部１０ｈに嵌入する（第５
図参照）。このときローラ３の両外側円周面は溝
の壁にバツクラツシユなしで接しているため高精
度の間歇送り角が得られるのとともに強い保持ト
ルクを得ることができる。また、ローラ３と凹面
カム部１０ｈの溝底面との間に〓間があるため、
シリンダ１には衝撃力が加えられることなく静か
な動作を得ることができる。次いで駆動ピン２は
復動を開始して後退上昇し、ローラ３は外側部カ
ム９の斜面カム部９ｉと当接して転動しつつ後退
上昇してその上昇時の分力によりカム盤４は第５
図の状態より第６図の状態を経て同一回転方向に
間歇送り角θだけ回転し駆動ピン２は復動端部に
おいて前述と同様な状態で凹面カム部９ｈに嵌入
する（第３図参照）。次いで駆動ピン２は往動を
始め爾後上記の動作を繰返しカム盤４が従つて回
転軸５が間歇回転する。この間歇回転に当り、内
外それぞれの直線カム部１０ｓ，９ｓは、駆動ピ
ン２が凹面カム部から往動又は復動して対向する
斜面カム部に至る迄の間、カム盤４の回転を抑制
停止せしめて正確に間歇回転が行われるようにす
るものである。

なお、本考案の間歇回転装置は以上に述べた実
施例のみに限定されることなく本考案の要旨を逸
脱しない範囲内で種々の変更があり得ることは勿
論である。

〔考案の効果〕

上記の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、或る物品の製造装置などで間歇送りのための
調整やスペースの問題で空気シリンダを用いて間
歇回転を生ぜしめる場合に、従来２本のシリンダ
を用いてカム車を駆動し間歇回転を行つていたの
を、単に１本のシリンダを用いてこれを行い、間
歇回転の動作を早くすることができるのととも
に、単一シリンダであるに拘らず間歇回転の際の
回転トルクを変動少く略一定にし２つのシリンダ
を用いる場合のシリンダ間の調整を不要ならしめ
且つ駆動ピンのストローク両端位置の精度に余裕
を持たせることができるものであつて、故障を減
らしメンテナンスを容易にすることができ、さら
に空気の消費量を少なくすることができ、且つ、
使用スペースが少なくてすむなど数々の利点をも
たらすものである。また、２本のシリンダを用い
たカム車が構造上外周に尖端部を有するカム面を
有するのに比較して、本考案の装置では円盤側面
にカム面が凹接されてカム自体の強度にとみ、耐
久性のすぐれた装置を提供するこができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図
は、本考案の間歇回転装置の正面図、第２図は、
第１図をＺ−Ｚ線により一部切断した側面図、第
３図乃至第６図は、駆動ピンが往復動するときの
該ピンと内外２種のカム面との関係を表わす部分
正面図で、第３図は、駆動ピンが復動端部にあり
往動下降を始めるときの図、第４図は、駆動ピン
が往動下降してカム盤を若干回転させたときの
図、第５図は、駆動ピンが往動端部に至りカム盤
が所定角間歇回転したときの図、第６図は、復動
上昇してカム盤を若干回転させたときの図、であ
る。 １……空気シリンダ、１ａ……ピストン棒、２
……駆動ピン、３……薄肉ローラ、４……カム
盤、４ａ……カム盤端面、５……回転軸、６……
案内部材、７……ピン固定部材、８……カム溝、
９……外側部カム、１０……内側部カム、９ｈ，
１０ｈ……凹面カム部、９ｉ，１０ｉ……斜面カ
ム部、９ｓ，１０ｓ……直線カム部、１６……凹
面カム部中心線、θ……間歇送り角、α……内側
部カムの圧力角、β……外側部カムの圧力角。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 単体の空気シリンダ１のピストン棒１ａの先
   端部に、ピストン棒の運動方向に直交するごと
   く駆動ピン２を案内部材６に案内されるピン固
   定部材７を介して付設する一方、駆動ピン２の
   軸線と平行に軸線が配置された回転軸５の軸端
   に、円盤状のカム盤４をその端面４ａのカム溝
   ８に上記駆動ピン２が嵌入するごとく固着せし
   め、カム盤端面４ａに回転軸５の軸線と平行に
   凹設形成されるカム面が上記回転軸５の軸線を
   囲む小径の内側部カム１０と該カムに対向する
   大径の外側部カム９との２種類のカムにより形
   成され、それぞれのカム面は、円周角を偶数個
   に等分した所定の間歇送り角θ毎に、駆動ピン
   ２が移動端部において嵌入可能な凹面カム部と
   駆動ピン２の移動により押圧されて回転軸５に
   回転力を与えるための斜面カム部とを交互に配
   置するととに、内外それぞれの凹面カム部１０
   ｈ，９ｈが上記間歇送り角θ毎に内外交互に位
   置するごとくして凹面カム部の端縁に連続して
   円周角を等分した凹面カム部中心線１６に平行
   で且つ上記斜面カム部に隣り合う直線カム部と
   を備え、内側部カム１０の斜面カム部１０ｉと
   外側部カム９の斜面カム部９ｉとが逆方向の傾
   斜であつて内側部カム１０の斜面カム部１０ｉ
   の駆動ピン２による圧力角αを外側部カム９の
   斜面カム部９ｉの駆動ピン２による圧力角βよ
   り大とし斜面カム部によるトルクを略同一にし
   て、内側部カム１０、外側部９の斜面カム部、
   凹面カム部、直線カム部が、それぞれ等ピツチ
   で連続的に形成されていることを特徴とする空
   気シリンダによる間歇回転装置。 ２ 上記駆動ピン２は、外周に薄肉ローラ３を備
   えたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の空気シリンダによる間歇回転装
   置。