JPH08105501A - 間欠割り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カム機構とクラッチ手段とを用いて、回転運
動から間欠割り出し運動を合理的な構成で得ることがで
き、そのうえ高精度の割り出し性能を確保することがで
きる間欠割り出し装置を提供する。 【構成】 入力回転軸３１の回転運動を、停留期間を有
する間欠的なオシレート運動に変換する第１のカム機構
３２と、入力回転軸３１の回転運動を、停留期間で生じ
るレシプロ運動に変換する第２のカム機構３５と、第１
のカム機構３２のオシレート運動が伝達される出力軸４
０と、出力軸４０に設けられた筒体４７および筒体４７
に対して相対回転可能な円盤４８を有し、これら筒体４
７と円盤４８との間に発生する負荷に応じて断続される
クラッチ装置４６と、第２のカム機構３５のレシプロ運
動が伝達され、クラッチ装置４６の円盤４８に取り付け
られたテーブル５５に係脱自在に係合して、クラッチ装
置４６を断続作動させるロッド体３７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は間欠割り出し装置に係
り、特にカム機構とクラッチ手段とを用いて、回転運動
から間欠割り出し運動を合理的な構成で得ることがで
き、そのうえ高精度の割り出し性能を確保することがで
きる間欠割り出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、間欠割り出し運動を確保するにあ
たって、回転運動から間欠回転運動を生成する機構とし
ては、ロールフィードに採用されている技術が知られて
いる。このロールフィードは基本的には、図８および図
９に示したように、回転運動をオシレート運動（反復揺
動回転運動）に変換し、このオシレート運動をさらに間
欠回転運動に変換して、互いに相対向させて並設した一
対のロール１，２のうち、一方のロール１を間欠回転駆
動することにより、他方のロール２との間でシート材３
を一方向に間欠的に送り出す作用を得るようになってい
る。

【０００３】さらに詳述すると、一対のロール１，２
は、いずれも円筒体状に形成され、それらの外周円筒面
が若干の隙間を隔てて相対向するように並設されてい
る。そして特に一方の第１のロール１は、外側に配置さ
れて他方の第２のロール２と相対向される中空円筒体状
の外スリーブ４と、この外スリーブ４の内部にこれと同
軸で配設された内スリーブ５とから構成され、これら内
スリーブ５と外スリーブ４との間には、それらの両端部
側に位置させて、内スリーブ５の一方向回転運動のみを
伝達し、反対方向の戻り回転運動を遮断するワンウエイ
クラッチ６が一対介設されている。さらに内スリーブ５
には、その軸方向両端部から外スリーブ４の外方へ延出
させて一対の軸部７が設けられ、これらの軸部７はそれ
ぞれ軸受８によって回転自在に支持されている。そして
一方の軸部７の軸端部には、後述する揺動アーム９の他
端部が一体的に連結されている。他方、外スリーブ４の
軸方向一端部には、ブレーキドラム１０と、これを制動
するシュー１１とからなるブレーキ装置１２が設けられ
ている。なお、第２のロール２は、その軸方向両端部か
ら一対の軸部１３が延出され、これら一対の軸部１３が
ともに軸受１４によって回転自在に、かつサスペンショ
ン機構１５によって弾性的に支持されることによって、
第１のロール１に対して隙間を隔てて回転自在に弾性支
持されるようになっている。

【０００４】このように構成されたロール１，２に対し
て運動を入力する伝達機構は、次のように構成されてい
る。１６は、一方向に回転駆動される入力回転軸であ
り、この入力回転軸１６には、その一端が一体的に連結
されて入力回転軸１６と同期して旋回運動されるクラン
ク１７が設けられ、このクランク１７の他端にはコンロ
ッド１８の一端が回転自在に連結され、このコンロッド
１８の他端には回転自在に揺動アーム９の一端が連結さ
れている。そしてこの揺動アーム９の他端が、上述した
ワンウエイクラッチ６およびブレーキ装置１２を備える
第１のロール１の一方の軸部７に一体的に連結されてい
る。

【０００５】以上のロールフィードの動作を説明する
と、入力回転軸１６の回転運動は周知のように、クラン
ク１７、コンロッド１８および揺動アーム９のリンク構
成によって、揺動アーム９を一定の揺動角度範囲で連続
的に往復揺動回転させるオシレート運動に変換される。
この揺動アーム９の連続的なオシレート運動によって、
これに連結された第１のロール１の内スリーブ５は、揺
動アーム９の揺動角度範囲に対応した回転角度範囲で連
続的にオシレート運動を行うことになる。このような内
スリーブ５のオシレート運動に対し、ワンウエイクラッ
チ６は運動の伝達・遮断を繰り返し、すなわち内スリー
ブ５の一方向回転を外スリーブ４に伝達する一方で、戻
り回転の外スリーブ４への伝達を遮断し、結果的に外ス
リーブ４は、内スリーブ５の一方向回転期間中は一方向
に回転し、かつ戻り回転期間中は停止するという、一方
向への間欠的な回転運動を行うことになる。この際、第
１のロール１の外スリーブ４と第２のロール２との間に
挟み込まれて送り出されるシート材３の一回の送り出し
量は、外スリーブ４の間欠回転運動における一回の回転
角度に支配されることになる。

【０００６】ところで、外スリーブ４に対するワンウエ
イクラッチ６の作用は、内スリーブ５の一方向回転運動
のみを伝達することにあり、戻り回転運動期間中は外ス
リーブ４は回転自由であることから、この戻り回転期間
中における外スリーブ４の自由回転を阻止しないと、シ
ート材３が、外スリーブ４の自由回転で戻されたり送り
出されてしまって、当該シート材３の送り出し量が変動
するおそれがある。そこで外スリーブ４に対しては常時
ブレーキ装置１２で制動を与えるようにしている。すな
わち、ブレーキ装置１２は常に制動力を発生するように
制御され、ワンウエイクラッチ６を介して内スリーブ５
の回転運動が外スリーブ４に伝達される際には、内スリ
ーブ５は外スリーブ４を制動しているブレーキ装置１２
に打ち勝ってこれを回転させ、また他方、内スリーブ５
が戻り回転してワンウエイクラッチ６により内スリーブ
５と外スリーブ４とが切り離される際には、ブレーキ装
置１２で外スリーブ４の自由回転を阻止するようにし
て、このような作用によりシート材３の送り出し量を一
定化するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな運動変換構成を備えて回転運動から間欠回転運動を
得る従来の機構では、次のような課題があった。

【０００８】まず、第１のロール１において、内スリー
ブ５のオシレート運動を外スリーブ４の間欠回転運動に
変換する機構に関し、これを実現するためにブレーキ装
置１２により外スリーブ４の自由回転を阻止するように
しているが、このブレーキ装置１２は、内スリーブ５の
一方向回転運動を外スリーブ４に伝達して回転させる際
にもこれを制動するようになっていて、このような状態
で外スリーブ５を回転させるためには、制動力に抗して
外スリーブ４を回転駆動させなければならない。このた
め、ブレーキ装置１２の寿命が短く、短期間の内にメン
テナンスが必要になるという問題がある。またブレーキ
装置１２は、その寿命に達しないまでも、その摩耗等に
より制動能力の経年変化が不可避的に生ずるものであ
り、従ってこの面からも内スリーブ５から外スリーブ４
への運動伝達経路で作動誤差が生じやすく、結果的に外
スリーブ４の一定角度範囲での間欠回転運動を保証でき
ず、確動を得ることが難しいという問題もあった。

【０００９】このような耐久性などの問題に対処するた
めに、内スリーブ５の戻り回転とのタイミングをとっ
て、外スリーブ４が回転自由となる期間中だけブレーキ
装置１２を作動させて外スリーブ４を制動することも考
えられる。しかしながら、外スリーブ４には回転慣性が
あり、またブレーキ装置１２の制動動作や解除動作の際
には、摩擦作用などによって、僅かながらも外スリーブ
４が回ってしまったり回されるおそれがあり、このよう
にブレーキ装置１２を操作する考え方では、その操作に
伴う不可避的な外スリーブ４の回転角度誤差の発生によ
って、一定の確実な回転角度範囲で外スリーブ４の間欠
回転運動を得ることが難しくなる。そしてこのような誤
差は、第１のロール１の外径が大きくなるほど、すなわ
ち出力側のスケールが大きくなればなるほど大きくな
り、実用化が難しくなる。

【００１０】さらに、このようなブレーキ装置１２の制
動・解除動作に伴う第１のロール１の回りを阻止するに
は、当該第１のロール１の質量を大きくすることも考え
られるが、これにより装置全体の大型化・大重量化が招
来されてしまうという問題もある。

【００１１】さらに、クランク１７、コンロッド１８お
よび揺動アーム９から構成される運動伝達機構は周知の
ように、最大限上死点から下死点までの１８０°以内の
角度範囲のオシレート運動しか得ることができず、従っ
て、それ以上の角度範囲のオシレート運動を得てこれを
第１のロール１に伝達することは不可能で、任意の十分
なシート送り出し量を確保することはできなかった。

【００１２】なお、これに対処すべく、大きなシート送
り出し量を確保したい場合には、上述の機構をもってし
ては第１のロール１の外径を大きくせざる負えず、結果
的に装置の大型化・大重量化を余儀なくされることにな
る。

【００１３】本発明は、上述したような従来の課題に鑑
みて創案されたものであり、その目的は、カム機構とク
ラッチ手段とを用いて、回転運動から間欠割り出し運動
を合理的な構成で得ることができ、そのうえ高精度の割
り出し性能を確保することができる間欠割り出し装置を
提供するにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る間欠割り出
し装置は、入力回転軸の回転運動を、停留期間を有する
間欠的なオシレート運動に変換する第１のカム機構と、
上記入力回転軸の回転運動を、上記停留期間で生じるレ
シプロ運動に変換する第２のカム機構と、上記第１のカ
ム機構の上記オシレート運動が伝達される出力軸と、該
出力軸に設けられた入力部材および該入力部材に対して
相対回転可能な出力部材を有し、これら入・出力部材間
に発生する負荷に応じて断続されるクラッチ手段と、上
記第２のカム機構の上記レシプロ運動が伝達され、上記
クラッチ手段の上記出力部材に係脱自在に係合して、該
クラッチ手段を断続作動させるクラッチ作動手段と、を
備えたことを特徴とする。

【００１５】また、前記第２のカム機構は、順次間欠的
に生成される前記各停留期間に対して交互に、前記クラ
ッチ手段の前記出力部材に対する係合のための進出運動
と離脱のための後退運動とのいずれか一方の運動を前記
クラッチ作動手段に伝達することを特徴とする。

【００１６】さらに、前記出力軸から間欠的なオシレー
ト運動を出力させると同時に、前記出力部材を間欠回転
運動させることを特徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１に係る発明の作用について説明する
と、入力回転軸の回転運動は、第１のカム機構によっ
て、停留期間を有する間欠的なオシレート運動に変換さ
れると同時に、第２のカム機構によって、第１のカム機
構におけるオシレート運動の停留期間中に行われるレシ
プロ運動に変換される。すなわち、第１のカム機構は、
入力回転軸から入力される回転運動によって、一方向に
ある一定の揺動回転角度で回転運動を行った後ある一定
期間停止し、その後反対方向に戻る回転運動を行った後
さらにある一定期間停止するという間欠的なオシレート
運動を出力する。他方、第２のカム機構は、同一の入力
回転軸の回転運動によって、第１のカム機構が作り出す
いずれかの停留期間において少なくとも一方向に進出す
る運動を行った後ある一定期間停止し、その後のいずれ
かの停留期間において少なくとも反対方向に後退する運
動を行った後にある一定期間停止するというレシプロ運
動を出力する。すなわち、第２のカム機構は、第１のカ
ム機構のいずれかの停留期間中において、少なくともい
ずれか一方向に進退するレシプロ運動を生じることにな
る。

【００１８】上記第１のカム機構からオシレート運動が
伝達される出力軸には、断続制御されるクラッチ手段が
設けられる。このクラッチ手段は、出力軸に設けられた
入力部材と、この入力部材に対して相対回転可能な出力
部材とを備えていて、これら入・出力部材間に発生する
負荷に応じて、すなわち負荷が小さいときには入・出力
部材を一体に接続し、他方、負荷が大きいときには、両
者を切り離して出力部材の入力部材に対する相対回転を
許容するようになっている。従ってこのクラッチ手段
は、負荷が小さいときには入力部材と出力部材とをとも
に出力軸の回転に従って回転させ、他方、負荷が大きい
ときには、出力軸に従って回転する入力部材に対し、出
力部材を相対的に回転させる。

【００１９】このように作動されるクラッチ手段にその
断続動作を行わせるべく、その入・出力部材間の負荷を
制御する操作が上記の第２のカム機構によって行われ
る。第２のカム機構からそのレシプロ運動が伝達される
クラッチ作動手段は、クラッチ手段の出力部材に対して
係脱自在とされる。そして第１のカム機構の停留期間で
あって、出力軸が停止しており、従ってクラッチ手段の
出力部材が停止しているときにレシプロ運動を出力する
第２のカム機構により、クラッチ作動手段は、当該出力
部材に対して係合され、若しくは離脱される。そして、
第２のカム機構からの運動伝達とその停止によってクラ
ッチ作動手段が出力部材に係合しているときには、第１
のカム機構のオシレート運動の再開により出力軸ととも
に出力部材が回転しようとしても、その回転運動はクラ
ッチ作動手段によって制止される。この制止作用によ
り、入力部材と出力部材との間に大きな負荷を発生させ
ることができ、クラッチ手段は切り離される。このクラ
ッチ手段の切断により、入力部材が出力軸とともに回転
する一方で、出力部材は、入力部材に対する相対回転が
許容されて、制止されたままとなる。他方、第２のカム
機構からの運動伝達とその停止によってクラッチ作動手
段が出力部材から離脱している場合には、出力部材と入
力部材との間にクラッチ作動手段による負荷の発生はな
く、従ってクラッチ手段は接続状態となる。このクラッ
チ手段の接続状態では、第１のカム機構のオシレート運
動の再開により、出力部材は入力部材や出力軸ととも
に、第１のカム機構の揺動回転角度で回転することにな
る。

【００２０】このように、出力軸は第１のカム機構から
伝達されるオシレート運動を継続する一方で、出力部材
は、クラッチ作動手段によるクラッチ手段の断続制御に
よって、制止動作と回転動作とを繰り返すこととなり、
これにより間欠回転運動されることになる。そして、こ
の間欠回転運動の際の位置割り出しは、第１のカム機構
のカム曲線と、第２のカム機構に駆動されて出力部材に
係合しこれを制止させるクラッチ作動手段とによって的
確に確保されることとなり、これにより確動の間欠割り
出し運動を得ることができる。

【００２１】すなわち、本発明の間欠割り出し装置は基
本的に、ドエルによって確実な停留状態を創出すること
ができて運動全体の確動を容易かつ確実に得ることがで
きるカム機構という機械要素を用いて構成され、このカ
ム機構によって得られた間欠的なオシレート運動から、
クラッチ作動手段により制御されるクラッチ手段の断続
によって間欠回転運動が取り出され、この間欠回転運動
においてさらにクラッチ作動手段の出力部材に対する係
合動作で割り出し位置が保持されて、確動の間欠割り出
し運動を合理的に高精度で得ることができる。

【００２２】そして、従来におけるブレーキ装置のよう
な動作保証期間の短い機械要素を排除して機構を構成す
ることができ、メンテナンスフリーの装置を得ることが
できる。

【００２３】また、出力部材の位置割り出し精度は本質
的に、カム機構に備えられるカム曲線によって高い精度
で確保され、さらにこのカム機構によって位置割り出し
された出力部材の不必要な回りを、クラッチ作動手段に
よって完全に阻止することができる。従って、従来の機
構において割り出し動作を確実化するために用いられて
いたブレーキ装置における経年変化の影響を排除して、
極めて精度が高く安定した確動動作を半永久的に保証す
ることができる。

【００２４】また、カム機構におけるカム曲線では、オ
シレート運動の揺動回転角度範囲に制限はなく、従って
１８０°以上の角度範囲のオシレート運動を創り出すこ
ともできる。

【００２５】また請求項２に係る発明の作用について説
明すると、上記請求項１に係る発明における第１のカム
機構および第２のカム機構の運動を前提として、第２の
カム機構は、第１のカム機構の各回の停留期間に対して
交互に、クラッチ作動手段を進出・後退のいずれか一方
向へのみ運動させる。要するに、一方向へ回転しまた戻
るという第１のカム機構のオシレート運動に対し、第２
のカム機構は例えば、往運動の後の停留期間では必ずク
ラッチ作動手段を進出させ、復運動の後の停留期間には
必ず後退させるというレシプロ運動を出力する。

【００２６】具体的には、第１のカム機構が最初に一方
向に回転する。このときには、クラッチ手段が接続され
ていて、出力部材が入力部材とともに出力軸によって回
転される。その後ある一定期間停止する。この停留期間
中に、第２のカム機構は、クラッチ作動手段を一方向に
進出させて出力部材に係合させ、その状態で一定期間停
止する。このような係合状態で、その後第１のカム機構
は、次の反対方向に戻る回転運動を行うことになる。こ
の戻り回転の際には、クラッチ作動手段による負荷の発
生でクラッチ手段が切り離され、入力部材が出力軸とと
もに戻り回転する一方で、出力部材は制止される。その
後、次回の第１のカム機構の停留期間中に、第２のカム
機構は、クラッチ作動手段を前回とは逆の、反対方向に
後退させて出力部材から離脱させ、その状態で一定期間
停止する。これによりクラッチ手段が接続状態となり、
その後の第１のカム機構の一方向への回転運動の際に
は、出力部材が出力軸とともに回転する。そしてこの運
動を反復的に繰り返すことになる。

【００２７】すなわち、第１のカム機構の一方向への回
転運動時は、クラッチ手段の接続によって、出力部材は
出力軸と一体に一定の揺動回転角度で回転し、それ以外
の期間中は、第１のカム機構の停留期間とクラッチ手段
の切断とにより停止しているという、一方向への間欠回
転運動を行い、これによって間欠割り出し運動が得られ
ることになる。またこの際、出力軸は、出力部材の運動
とは別個に、第１のカム機構のオシレート運動に従って
運動される。

【００２８】さらに請求項３の発明の作用を説明する
と、上述してきたように、出力軸は常に第１のカム機構
の運動に従ってオシレート運動を行い、またそれと同時
に出力部材は、クラッチ手段の断続制御に従って間欠回
転運動を行うもので、これらの２種類の運動を単一の入
力回転軸および出力軸から同軸で出力させることができ
る。

【００２９】

【実施例】以下に本発明の好適な実施例を、添付図面に
従って詳述する。図１〜図４には、本実施例に係る間欠
割り出し装置が示されている。３０は、中空箱体状のハ
ウジングであり、このハウジング３０には、その一側壁
３０ａから相対向する他側壁３０ｂに亘って水平に貫通
させて入力回転軸３１が設けられる。この入力回転軸３
１は、ハウジング３０のこれら側壁３０ａ，３０ｂに軸
受等を介して回転自在に支持され、モータ等の駆動源に
よって一方向に回転駆動されるようになっている。

【００３０】この入力回転軸３１には、ハウジング３０
内部において第１のカム機構３２が設けられる。この第
１のカム機構３２は、図１および図５に示すように、入
力回転軸３１に固定された原節となる揺動回転カム３３
と、この揺動回転カム３３の従節となるターレット３４
とから構成される。本実施例にあっては、揺動回転カム
として、いわゆるローラギヤカム３３が採用されてい
る。このローラギヤカム３３には、入力回転軸３１回り
の外周表面にその周方向に沿って、１つのテーパリブ３
３ａが形成され、このテーパリブ３３ａの両側壁に一対
のリブ面３３ｂが形成されて、これらリブ面３３ｂがロ
ーラ３４ａの摺接面として構成されるようになってい
る。

【００３１】他方、ターレット３４には、これよりロー
ラギヤカム３３のテーパリブ３３ａ側に向かってそれぞ
れ突出させて一対のローラ３４ａが設けられる。これら
ローラ３４ａは、ターレット３４に回転自在に取り付け
られ、ローラギヤカム３３に形成された一対のリブ面３
３ｂそれぞれに摺動回転自在に摺接されるようになって
いる。そしてこれらローラ３４ａは、テーパリブ３３ａ
に拘束されつつ案内されて、テーパリブ３３ａによって
ローラギヤカム３３に創出されたカム曲線に沿って移動
され、この移動に従ってターレット３４がオシレート運
動されるように構成される。

【００３２】具体的には、図６に示したように、揺動回
転カムとしてのローラギヤカム３３には、入力回転軸３
１の回転運動に伴いその回転角の増加に従ってターレッ
ト３４を旋回させて任意の旋回角αまで回転させ、その
後ドエルによって一定期間ターレット３４を停止させ、
その後さらに入力回転軸３１の回転角の増加に従ってタ
ーレット３４を戻り方向に旋回させて旋回角０°まで戻
し回転させ、その後再びドエルによって一定期間ターレ
ット３４を停止させるカム曲線が形成される。本実施例
では、入力回転軸３１の３６０°の１回転の期間におい
て、最初の９０°の範囲でターレット３４を旋回角αま
で回転させ、その後の１８０°の範囲でターレット３４
を停止させ、その後の２７０°の範囲でターレット３４
を旋回角０°まで戻し回転させ、さらにその後の３６０
°の範囲でターレット３４を停止させ、その後の入力回
転軸３１の回転で再度ターレット３４を旋回角αまで回
転させていく動作を反復するようにカム曲線が設定され
ている。すなわち、第１のカム機構３２は、入力回転軸
３１の回転運動を、停留期間を有する間欠的なオシレー
ト運動に変換するように構成される。

【００３３】殊に本実施例で採用しているローラギヤカ
ム３３のテーパリブ３３ａとローラ３４ａとからなる構
造は、拘束型でしかも予圧構造になっているため、バッ
クラッシがなく、剛性が高く、高速駆動に適しており、
特に割り出し装置の駆動用カムとして好ましい。しかし
ながら、第１のカム機構３２としては、上記ローラギヤ
カム３３に限定されることなく、その他の平面カムや立
体カム、例えば板カム、溝カム、端面カム、円筒リブカ
ム、円筒溝カム、円錐端面カム、円錐溝カム、樽形溝カ
ム、鼓形溝カムなど、いずれのカムを適用してもよいこ
とはもちろんである。

【００３４】他方、図２〜図４に示すように、上記入力
回転軸３１には、ハウジング３０の外方に延出された端
部に、第２のカム機構３５が設けられる。本実施例では
第２のカム機構３５としては、入力回転軸３１に取り付
けられてこれと一体的に回転される原節としての上下動
カム３６と、この上下動カム３６に創出されたカム曲線
に沿って駆動される従節としてのロッド体３７とから構
成されている。本実施例にあっては、上下動カムとして
板カム３６が採用されている。ロッド体３７は、ハウジ
ング３０の側壁３０ｂにこれより水平方向に突設された
ガイド部材３８に形成されている縦孔３８ａ内に挿通さ
れて、その上下往復移動が案内されるようになってい
る。このロッド体３７は、板カム３６側に臨む下端に球
状部３７ａが形成され、この球状部３７ａで板カム３６
に滑動自在に当接される。またロッド体３７には、その
周囲を取り囲みつつ、球状部３７ａ裏面の平坦面とガイ
ド部材３８の下端面との間に挟み込まれて、当該ロッド
体３７を板カム３６に押圧付勢するコイルバネ３９が装
着されている。そしてこのロッド体３７は、板カム３６
に創出されたカム曲線に沿って移動され、この移動に従
ってレシプロ運動されるように構成される。

【００３５】具体的には、図６に示したように、上下動
カムとしての板カム３６には、入力回転軸３１の回転運
動に伴い最初はドエルに従って一定期間ロッド体３７を
停止させ、その後の回転角の増加に従ってロッド体３７
を所定の変位量βで上方へ進出運動させ、その後さらに
ドエルによって一定期間ロッド体３７を停止させ、その
後再び回転角の増加に従ってロッド体３７を変位量０の
位置まで下方へ後退運動させるカム曲線が形成される。
本実施例では、入力回転軸３１の３６０°の１回転の期
間において、最初の９０°の範囲ではロッド体３７を停
止させ、その後の９０°〜１８０°の範囲においてロッ
ド体３７を変位量βまで上方に進出移動させ、その後２
７０°までの範囲でロッド体３７を停止させ、さらにそ
の後の２７０°〜３６０°の範囲においてロッド体３７
を変位量０まで下方に後退移動させ、その後、次回転の
９０°の範囲まではロッド体３７を停止させる動作を反
復するようにカム曲線が設定されている。

【００３６】このようなカム曲線によるロッド体３７の
運動は、図６のカム線図から明らかなように、順次間欠
的に生成される第１のカム機構３２の各停留期間に対し
て交互に、ロッド体３７の進出運動と後退運動とのいず
れか一方の運動を生じさせることになる。

【００３７】第２のカム機構３５としては、上記板カム
３６に限定されることなく、その他の平面カムや立体カ
ム、例えば溝カム、端面カム、円筒リブカム、円筒溝カ
ム、円錐端面カム、円錐溝カム、樽形溝カム、鼓形溝カ
ム、ローラギヤカムなど、いずれのカムを適用してもよ
いことはもちろんである。

【００３８】上記第１のカム機構３２のターレット３４
には、図１〜図４に示したように、その回転運動中心位
置に、入力回転軸３１に対し垂直に出力軸４０が設けら
れる。この出力軸４０は、その一端がターレット３４に
連結されるとともに、他端がハウシング３０の天井面３
０ｃを貫通して外方に延出される。

【００３９】さらに詳細に説明すると、ハウジング３０
の天井面３０ｃには、開口部３０ｄが形成され、この開
口部３０ｄの下縁部には、その周方向に沿って径方向内
方へ突出させてリング状の鍔部３０ｅが形成される。そ
してこの開口部３０ｄには、中空円筒体状のスリーブ４
１が装着される。円筒体状のスリーブ４１の上端部外周
縁には、その周方向に沿って径方向外方へ突出させてフ
ランジ部４１ａが形成され、このフランジ部４１ａが開
口部３０ｄ内の鍔部３０ｅに上方から重ね合わされ、こ
れらフランジ部４１ａと鍔部３０ｅとがボルト４２で締
結されて、ハウジング３０にスリーブ４１が固定され
る。この中空円筒体状のスリーブ４１内には、その上端
開口から下端鍔部との間に、リング状のスペーサ４３に
よってスリーブ４１の軸方向に間隔を隔てて、リング状
の軸受４４が一対装着される。そして、ターレット３４
側からハウジング３０外方へ延出される出力軸４０は、
スリーブ４１内に挿入されるとともに、これら軸受４４
によって回転自在に支持される。なお、スリーブ４１の
上端開口に位置されるスペーサ４３と出力軸４０との間
には、リング状のシール材４５が装着されている。そし
てこの出力軸４０は、第１のカム機構３２のオシレート
運動が伝達されて、それに従って揺動回転運動されるよ
うになっている。

【００４０】このようにしてハウジング３０に回転自在
に取り付けられた出力軸４０のハウジング３０外方へ延
出された端部側には、クラッチ装置４６が設けられる。
このクラッチ装置４６は、出力軸４０に設けられた入力
部材としての筒体４７と、この筒体４７に対して相対回
転可能な出力部材としての円盤４８とを有し、これら筒
体４７と円盤４８との間に発生する負荷に応じて断続さ
れるように構成される。

【００４１】詳述すると、図１および図７に示すよう
に、出力軸４０のハウジング３０外方へ延出された部分
には、段違いに縮径された縮径部４０ａが形成され、こ
の縮径部４０ａには、当該出力軸４０を囲繞する円筒状
部材４９がキー部材５０によって一体的に固設される。
この円筒状部材４９には、さらにその外側に入力部材と
しての筒体４７が一体的に装着される。この筒体４７に
は、その上端部側にその周方向に沿ってこれより外側に
突出させて外フランジ部４７ａが形成されるとともに、
下端部には、後述するコイルスプリング５１の下端を支
持するリング状の下部リテーナ５２が取り付けられる。
他方、筒体４７の外フランジ部４７ａ回りには、その下
面側から側面側を取り囲むドラム状に形成され、さらに
その内周縁側にコイルスプリング５１の上端が係止され
る内鍔部５３ａを有する上部リテーナ５３が設けられ
る。そして出力軸４０を囲繞しつつこれらリテーナ５
２，５３間に装着されるコイルスプリング５１は、下部
リテーナ５２に反力をとって上部リテーナ５３を常時上
方へ付勢するように構成される。

【００４２】他方、筒体４７の上部には、外フランジ部
４７ａにその上方から重ね合わせて出力部材である円盤
４８が設けられる。この円盤４８は、円筒状部材４９と
筒体４７とによって上下方向から挟み込まれる配置で、
かつ円筒状部材４９を取り囲むようにして設けられ、ま
たこの円盤４８と当該円筒状部材４９および筒体４７と
の間にはそれぞれ、ベアリング５４が介設される。従っ
て、円盤４８は、出力軸４０に一体的に設けられてこれ
とともに回転運動する円筒状部材４９および筒体４８に
対して、出力軸４０回りに相対回転可能に取り付けられ
ている。そしてこのように構成された円盤４８上には、
これに重ねて大径のテーブル５５が設けられ、両者はボ
ルト５６で締結される。なお、テーブル５５には、その
中央部に、円筒状部材４９を含めて出力軸４０を貫通突
出させるための穴部５５ａが形成されている。

【００４３】このように構成された円盤４８と、筒体４
７の外フランジ部４７ａと、上部リテーナ５３との間に
おいて、外フランジ部４７ａには、出力軸４０回りのそ
の周方向に沿って間隔を隔てて複数個の切欠部４７ｂが
形成され、これら切欠部４７ｂにはそれぞれ円筒体状の
転動体５７が回転自在に装着される。またこの切欠部４
７ｂに対応させて円盤４８の下面には、転動体５７の円
筒面上部が摺接されるポケット４８ａが形成される。殊
にこのポケット４８ａは、出力軸４０回りの筒体４７と
円盤４８との相対回転方向に沿って傾斜されたテーパ面
で形成され、転動体５７を係脱自在に保持するようにな
っている。また上部リテーナ５３には、外フランジ部４
７ａの切欠部４７ｂ下方に、筒体４７と円盤４８との相
対回転方向に沿って環状に、転動溝部５３ｂが形成され
る。そして転動体５７は、これらポケット４８ａと切欠
部４７ｂ内とに収容され得る外径寸法で形成され、ポケ
ット４８ａから離脱された際には、切欠部４７ｂから下
方へ突出されて、上部リテーナ５３の転動溝部５３ｂ内
にこれに沿って転動されるようになっている。

【００４４】ところで、切欠部４７ｂおよびこれに対応
するポケット４８ａの形成位置は、上述した第１のカム
機構３２によって与えられる旋回角αに一致させて設定
され、一般的には、出力軸４０が１回転する期間（３６
０°）を、割り出し回数Ｓで除算することによって与え
られる旋回角αに設定される。本実施例では図７（Ａ）
に示したように、旋回角αが９０°の場合が示されてお
り、従って９０°間隔で４カ所に設定されている。

【００４５】クラッチ装置４６の作動について説明する
と、クラッチ装置４６の接続状態が図７（Ｂ）にトルク
伝達状態として示されている。筒体４７と円盤４８との
間に発生する負荷が小さく、従ってコイルスプリング５
１の弾発付勢力が上部リテーナ５３を筒体４７の外フラ
ンジ部４７ａの下面に当接させ、かつ転動体５７が外フ
ランジ部４７ａの切欠部４７ｂと円盤４８のポケット４
８ａとに収容されて保持されている図示の状態では、入
力部材である筒体４７と出力部材である円盤４８とが転
動体５７を介して一体的に接続される。従って、クラッ
チ装置４６は接続状態にあって、円盤４８には出力軸４
０の回転トルクが筒体４７を介して伝達されて、円盤４
８、ひいてはテーブル５５は出力軸４０とともに一体的
に回転運動する。

【００４６】次に、クラッチ装置４６の切り離し状態
が、図７（Ｃ）にトルク遮断状態として示されている。
円盤４８と筒体４７との間に大きな負荷が発生すると、
例えば円盤４８が制止されるような負荷が加わると、円
盤４８のポケット４８ａと、筒体４７の外フランジ部４
７ａの切欠部４７ｂとの間に収容されていた転動体５７
は、制止された円盤４８に対し出力軸４０からの回転ト
ルクを受けて回転を継続しようとする筒体４７に押され
て、コイルスプリング５１の弾発付勢力に抗して上部リ
テーナ５３を押し下げつつ、ポケット４８ａのテーパ面
に沿って当該ポケット４８ａから離脱する。これによ
り、クラッチ装置４６が切断される。そして転動体５７
は、コイルスプリング５１の弾発付勢力により円盤４８
と上部リテーナ５３との間に挟み込まれた状態で、切欠
部４７ｂ内で転動しつつ上部リテーナ５３の転動溝部５
３ｂ内を転がることとなり、この結果、筒体４７は、制
止された円盤４８に対して相対回転していくことにな
る。この期間中、クラッチ装置４６は切り離し状態とな
り、出力軸４０とともに筒体４７が回転する一方で、出
力軸４０の回転トルクの円盤４８への伝達が遮断され、
テーブル５５は停止する。すなわち、コイルスプリング
５１に設定したセット荷重を超える負荷が円盤４８と筒
体４７との間に発生すると、転動体５７がコイルスプリ
ング５１の付勢力に抗してポケット４８ａから離脱して
クラッチ装置４６が切断されるようになり、転動体５７
の離脱している回転角度範囲である旋回角αにおいて、
筒体４７と円盤４８との相対回転が発生することにな
る。

【００４７】その後図７（Ｄ）に示したように、転動体
５７が次のポケット４８ａに収まると、円盤４８と筒体
４７との間の負荷がコイルスプリング５１のセット荷重
以下であることを条件にクラッチ装置４６が接続され
て、再びトルク伝達状態が得られ、出力軸４０とともに
円盤４８およびテーブル５５が回転されるようになって
いる。本実施例では上述したように、旋回角αが９０°
の設定とされていることから、図７に示したように、一
回のトルク遮断状態（クラッチ切断状態）は９０°の回
転角度範囲で生ずるようになっている。

【００４８】このように構成されたクラッチ装置４６に
その断続動作を行わせるべく、その入・出力部材である
筒体４７と円盤４８との間の負荷を制御する操作が上記
の第２のカム機構３５によって行われる。第２のカム機
構３５からそのレシプロ運動が伝達されるロッド体３７
の上方には、円盤４８に一体的に設けられたテーブル５
５が位置され、このテーブル５５には、ロッド体３７が
その下方から進退自在に進入して係脱自在に係合する位
置決め孔部５５ｂがその周方向に沿って上記旋回角αの
間隔を隔てて形成される。そしてロッド体３７は、第２
のカム機構３５によって変位量βで進出移動されると、
テーブル５５の位置決め孔部５５ｂに係合してその移動
を制止し、これにより出力部材である円盤４８側の負荷
を増大させて、クラッチ装置４６を切り離し作動させる
クラッチ作動手段として機能するとともに、係合してい
るテーブル５５の位置を的確に保持する位置決め手段と
して機能されることになる。他方、ロッド体３７は、第
２のカム機構３５によって変位量０の位置に維持される
ときには、テーブル５５の位置決め孔部５５ｂから離脱
されており、これによりテーブル５５、ひいては円盤４
８には当該ロッド体３７による何らの負荷も発生せず、
これによりクラッチ装置４６を接続状態に制御するよう
になっている。

【００４９】以上の構成の作用について説明すると、図
６のカム線図に示されているように、入力回転軸３１の
１回転３６０°の回転運動において、入力回転軸３１が
９０°まで回転する間に第１のカム機構３２は旋回角α
（割り出し角度）の一方向への回転を出力する。このと
きは、第２のカム機構３５はドエルによってロッド体３
７を変位量０の位置に停止させている。これによりクラ
ッチ装置４６には大きな負荷は発生せず、従ってクラッ
チ装置４６は接続状態で筒体４７と円盤４８とが一体的
に回転駆動されて、テーブル５５は出力軸４０とともに
旋回角αで一方向に回転される。

【００５０】次に、入力回転軸３１が９０°〜１８０°
まで回転する期間にあっては、第１のカム機構３２はド
エルによって回転を出力せず、旋回角αを維持したまま
で停留期間に入る。この際、テーブル５５も停止する。
この停止位置では、ロッド体３７の上方には、第１のカ
ム機構３２のカム曲線に従ってテーブル５５の位置決め
孔部５５ｂが旋回角αの位置割り出しで位置しており、
この状態において第２のカム機構３５はロッド体３７を
変位量βで上方へ進出移動させることとなり、ロッド体
３７は、位置決め孔部５５ｂに進入してテーブル５５に
係合する。そしてこの係合状態は、その後第２のカム機
構３５がドエルによって停止しロッド体３７がその変位
量βを維持して停止されることから、維持される。

【００５１】次に、入力回転軸３１が１８０°〜２７０
°まで回転する期間にあっては、第１のカム機構３２は
旋回角αで反対の戻り方向への回転を出力し、旋回角を
０°とする。このときは、第２のカム機構３５はドエル
によってロッド体３７を変位量βの位置に停止させてい
る。これによりクラッチ装置４６には大きな負荷が発生
し、従ってクラッチ装置４６は切り離し状態となり、筒
体４７と円盤４８との間に相対回転が発生することにな
る。すなわち、出力軸４０は戻り回転される一方で、テ
ーブル５５はロッド体３７の係合作用も相俟って、旋回
角αの位置に停止される。

【００５２】次に、入力回転軸３１が２７０°〜３６０
°まで回転する期間にあっては、第１のカム機構３２は
ドエルによって回転を出力せず、旋回角０°を維持した
ままで停留期間に入る。この停留期間では、第２のカム
機構３５はロッド体３７を変位量βで下方へ後退移動さ
せることとなり、ロッド体３７は、位置決め孔部５５ｂ
から離脱して変位量０の位置に戻されてクラッチ装置４
６が接続される。そしてこの離脱状態は、その後第２の
カム機構３５がドエルによって停止しロッド体３７がそ
の変位量０を維持して停止されることから、維持され
る。そしてこの停留期間中も、第１のカム機構３２が回
転を出力しないことからテーブル５５には何らの回転ト
ルクも伝達されず、停止状態を維持している。

【００５３】このように、出力軸４０は第１のカム機構
３２から伝達されるオシレート運動を継続する一方で、
テーブル５５は、ロッド体３７によるクラッチ装置４６
の断続制御によって、制止動作と回転動作とを繰り返す
こととなり、これにより間欠回転運動されることにな
る。そして、この間欠回転運動の際の位置割り出しは、
第１のカム機構３２のカム曲線と、第２のカム機構３５
に駆動されてテーブル５５に係合しこれを制止させるロ
ッド体３７とによって的確に確保されることとなり、こ
れにより確動の間欠割り出し運動を得ることができる。
さらに本実施例にあっては、クラッチ装置４６を構成す
る筒体４７の切欠部４７ｂおよび円盤４８のポケット４
８ａを旋回角αに一致させていることから、このクラッ
チ装置４６の断続動作自体が割り出し位置において行わ
れるようになっており、従ってこのクラッチ装置４６に
よっても割り出し位置を適切に保持することができる。
すなわち本実施例では、第１のカム機構３２の旋回角
α、クラッチ装置４６の切欠部４７ｂおよびポケット４
８ａの配置角度α、テーブル５５の位置決め孔部５５ｂ
の配置角度αが全て一致されていて、極めて高い位置割
り出し精度が得られるようになっている。

【００５４】本実施例では、入力回転軸３１の１回転に
おいては、出力軸４０が１往復のオシレート運動を行う
のに対して、テーブル５５は、旋回角αだけ一方向へ送
り出される回転運動を行うことになる。また、第２のカ
ム機構３５は、入力回転軸３１の１回転における第１の
カム機構３２の２回の停留期間それぞれにおいて、テー
ブル５５に対する係合のための進出運動と離脱のための
後退運動とのいずれか一方の運動を交互に、ロッド体３
７に伝達することになる。そして、旋回角αを９０°と
した本実施例にあっては、テーブル５５は９０°づつで
間欠回転運動され、入力回転軸３１の４回転で１回転さ
れるようになっている。

【００５５】ところで以上説明した本実施例の間欠割り
出し装置にあっては基本的に、ドエルによって確実な停
留状態を創出することができて運動全体の確動を容易か
つ確実に得ることができるカム機構３２，３５という機
械要素を用いて構成され、第１のカム機構３２によって
得られた間欠的なオシレート運動から、ロッド体３７に
より制御されるクラッチ装置４６の断続によって間欠回
転運動が取り出され、この間欠回転運動においてさらに
ロッド体３７のテーブル５５に対する係合動作で割り出
し位置が保持されて、確動の間欠割り出し運動を合理的
に高精度で得ることができる。

【００５６】そして、従来におけるブレーキ装置のよう
な動作保証期間の短い機械要素を排除して機構を構成す
ることができ、メンテナンスフリーの装置を得ることが
できる。

【００５７】また、テーブル５５の位置割り出し精度は
本質的に、第１のカム機構３２に備えられるカム曲線に
よって高い精度で確保され、さらにこのカム機構３２に
よって位置割り出しされたテーブル５５の不必要な回り
を、ロッド体３７によって完全に阻止することができ
る。従って、従来の機構において割り出し動作を確実化
するために用いられていたブレーキ装置における経年変
化の影響を排除して、極めて精度が高く安定した確動動
作を半永久的に保証することができる。

【００５８】また、第１のカム機構３２におけるカム曲
線では、オシレート運動の揺動回転角度範囲に制限はな
く、従って１８０°以上の角度範囲のオシレート運動を
創り出すこともできる。

【００５９】また、第２のカム機構３５により、第１の
カム機構３２の各回の停留期間に対して交互に、ロッド
体３７を進出・後退のいずれか一方向へのみ運動させる
ようにしたので、第１のカム機構３２の一方向への回転
運動時は、クラッチ装置４６の接続によってテーブル５
５は出力軸４０と一体に一定の揺動回転角度で回転し、
それ以外の期間中は、第１のカム機構３２の停留期間と
クラッチ装置４６の切断とにより停止しているという、
一方向への間欠回転運動を得ることができ、これによっ
て間欠割り出し運動を行わせることができる。

【００６０】さらに、上述してきたように、出力軸４０
は常に第１のカム機構３２の運動に従ってオシレート運
動を行い、またそれと同時にテーブル５５は、クラッチ
装置４６の断続制御に従って間欠回転運動を行うもの
で、これらの２種類の運動を単一の入力回転軸３１およ
び出力軸４０から同軸で出力させることができる。

【００６１】また上記実施例では、第１のカム機構３２
の各回の停留期間に対して交互に、ロッド体３７を進出
・後退のいずれか一方向へのみ運動させるようにした
が、第１のカム機構３２の停留期間に対するロッド体３
７の制御はこれに限られるものではない。間欠割り出し
運動の設定については、第２のカム機構３５に対して、
第１のカム機構３２が作り出すいずれかの停留期間にお
いて少なくとも一方向に進出する運動を生じさせて一定
期間停止させ、その後のいずれかの停留期間において少
なくとも反対方向に後退する運動を生じさせて一定期間
停止させるカム曲線を創出するようにしてもよい。これ
により、第２のカム機構３５は、第１のカム機構３２の
いずれかの停留期間中において、少なくともいずれか一
方向に進退するレシプロ運動を生じることになり、これ
によって得られる間欠割り出し運動は多種多様のものと
なる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
係る発明によれば、第２のカム機構でクラッチ作動手段
を駆動してクラッチ手段を断続制御することにより、出
力部材に制止動作と回転動作とを反復的に生じさせるこ
とができ、第１のカム機構のオシレート運動から間欠回
転運動を得ることができる。そして、この間欠回転運動
の際の位置割り出しは、第１のカム機構のカム曲線と、
第２のカム機構に駆動されて出力部材に係合しこれを制
止させるクラッチ作動手段とによって的確に確保するこ
とができ、これにより確動の間欠割り出し運動を得るこ
とができる。

【００６３】特に、ドエルによって確実な停留状態を創
出することができて運動全体の確動を容易かつ確実に得
ることができるカム機構という機械要素を用いて構成し
たので、このカム機構によって得られた間欠的なオシレ
ート運動から、クラッチ作動手段により制御されるクラ
ッチ装置の断続によって間欠回転運動を取り出すことが
でき、この間欠回転運動においてさらにクラッチ作動手
段の出力部材に対する係合動作で割り出し位置を保持す
ることができて、確動の間欠割り出し運動を合理的に高
精度で得ることができる。

【００６４】そして、従来におけるブレーキ装置のよう
な動作保証期間の短い機械要素を排除して機構を構成す
ることができ、メンテナンスフリーの装置を得ることが
できる。

【００６５】また、出力部材の位置割り出し精度は本質
的に、カム機構に備えられるカム曲線によって高い精度
で確保され、さらにこのカム機構によって位置割り出し
された出力部材の不必要な回りを、クラッチ作動手段に
よって完全に阻止することができる。従って、従来の機
構において割り出し動作を確実化するために用いられて
いたブレーキ装置における経年変化の影響を排除して、
極めて精度が高く安定した確動動作を半永久的に保証す
ることができる。

【００６６】また、カム機構におけるカム曲線では、オ
シレート運動の揺動回転角度範囲に制限はなく、従って
１８０°以上の角度範囲のオシレート運動を創り出すこ
ともできる。

【００６７】また請求項２に係る発明によれば、第１の
カム機構の一方向への回転運動時はクラッチ手段の接続
によって、出力部材を、出力軸と一体に一定の揺動回転
角度で回転させることができ、それ以外の期間中は、第
１のカム機構の停留期間とクラッチ手段の切断とにより
停止させることができて、出力部材の一方向への間欠回
転運動を得ることができ、これによって間欠割り出し運
動を得ることができる。

【００６８】さらに請求項３の発明によれば、出力軸に
は、常に第１のカム機構の運動に従うオシレート運動を
行わせることができ、またそれと同時に出力部材には、
クラッチ手段の断続制御に従って間欠回転運動を行わせ
ることができ、そして殊にこれらの２種類の運動を単一
の入力回転軸および出力軸から同軸で出力させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る間欠割り出し装置の好適な一実施
例を示す側断面図である。

【図２】上記実施例の側面図である。

【図３】上記実施例の他の方向から見た側面図である。

【図４】上記実施例の平面図である。

【図５】上記実施例に採用された第１のカム機構の要部
拡大図である。

【図６】上記実施例の間欠割り出し動作を説明するため
のダイヤグラムである。

【図７】上記実施例に採用されたクラッチ装置の構造お
よび作動を示す説明図である。

【図８】従来例を説明するためのロールフィードの全体
構成図である。

【図９】上記ロールフィードのロール部分の一部破断正
面図である。

【符号の説明】

３１ 入力回転軸 ３２ 第１のカム機構 ３５ 第２のカム機構 ３７ ロッド体 ４０ 出力軸 ４６ クラッチ装置 ４７ 筒体 ４８ 円盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力回転軸の回転運動を、停留期間を有
   する間欠的なオシレート運動に変換する第１のカム機構
   と、 上記入力回転軸の回転運動を、上記停留期間で生じるレ
   シプロ運動に変換する第２のカム機構と、 上記第１のカム機構の上記オシレート運動が伝達される
   出力軸と、 該出力軸に設けられた入力部材および該入力部材に対し
   て相対回転可能な出力部材を有し、これら入・出力部材
   間に発生する負荷に応じて断続されるクラッチ手段と、 上記第２のカム機構の上記レシプロ運動が伝達され、上
   記クラッチ手段の上記出力部材に係脱自在に係合して、
   該クラッチ手段を断続作動させるクラッチ作動手段と、 を備えたことを特徴とする間欠割り出し装置。
2. 【請求項２】 前記第２のカム機構は、順次間欠的に生
   成される前記各停留期間に対して交互に、前記クラッチ
   手段の前記出力部材に対する係合のための進出運動と離
   脱のための後退運動とのいずれか一方の運動を前記クラ
   ッチ作動手段に伝達することを特徴とする請求項１に記
   載の間欠割り出し装置。
3. 【請求項３】 前記出力軸から間欠的なオシレート運動
   を出力させると同時に、前記出力部材を間欠回転運動さ
   せることを特徴とする請求項１または２に記載の間欠割
   り出し装置。