JPH1122804A - 割り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力軸にかかる負荷トルクを平滑化できる割
り出し装置であり、装置の小型化および簡略化を図り得
るものを提供する。 【解決手段】 原動機５により回転駆動される入力軸２
を、カム１０およびカムフォロワ１２を介して出力軸１
３に連係した割り出し装置において、入力軸２の先端２
Ｂ側に円筒カム１７を同軸的に固定するとともに、スラ
イドロッド２０を介して入力軸２の軸方向にのみ移動自
在とされた環状部材１７に、円筒カム１７のカム面上を
転動するローラフォロワ１８を取り付け、コイルスプリ
ング２３により環状部材１７を円筒カム１７と反対側か
ら付勢するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力軸に与えられ
る連続的な回転にしたがって出力軸を間欠的に回転さ
せ、この出力軸に支持された物を所定の位置に次々と割
り出して行く割り出し装置に関し、特に入力軸にかかる
負荷トルクを平滑化し得る改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】割り出し装置としては、原動機により連
続的に定速回転する入力軸に対して、カムおよびカムフ
ォロワを介して出力軸を連係し、この出力軸に間欠的な
回転を与えることにより、出力軸に支持された物を次々
と所定の位置に割り出して行くものが知られている。こ
のような割り出し装置では、入力軸外周に装着されたカ
ムのカム曲線にしたがって、出力軸外周のカムフォロワ
が回転し、出力軸は、例えば、所定の割り出し回転と、
これらの割り出し回転の間の停留状態を周期的に繰り返
す。

【０００３】ところで、この場合、出力軸の回転速度の
変動にともなって、入力軸の負荷トルクが変動してしま
う。すなわち、停留した状態の出力軸を素早く回転させ
るためには回転方向に多くのトルクが必要である一方、
出力軸が停留しようとするときには回転と逆方向のトル
クが必要となる。このような入力軸側の負荷トルクの変
動を補償する補償装置としては、例えば、特公平６−８
９８２５号公報、特開平７−１１６８９７号公報、特開
平７−１１６８９８号公報等に提案がなされている。

【０００４】このうち、特公平６−８９８２５号公報
は、運動変換装置に関するものであり、入力軸には、気
体圧シリンダーからの補償トルクが、円盤状カムを介し
て、負荷トルクの変動と同期したタイミングで与えられ
る。

【０００５】また、特開平７−１１６８９７号公報、特
開平７−１１６８９８号公報は、機械式プレス装置に関
するものであり、入力軸には、コイルバネからの補償ト
ルクが、板カムを介して、負荷トルクの変動と同期した
タイミングで与えられるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
はいずれも割り出し装置に直接適用されるものではな
い。また、補償トルクを発生する付勢手段（気体圧シリ
ンダまたはコイルバネ）からの力は、円盤状カムまたは
板カムを介して入力軸に与えられるようになっているの
で、付勢手段は入力軸に軸方向と直行する方向に配置し
なければならず、装置を大型化および複雑化してしまっ
ていた。

【０００７】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、入力軸にかかる負荷トルクを平滑化でき
る割り出し装置であり、装置の小型化および簡略化を図
り得るものを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、原動機に
より駆動され連続的な回転運動をする入力軸と、この入
力軸とカム機構を介して連係され間欠的な回転運動をす
る出力軸とを備え、この出力軸に支持した物を所定の位
置に次々と割り出して行く割り出し装置において、前記
入力軸に同軸的に固定された円筒カムと、この円筒カム
のカム面上を転動するとともに前記入力軸の軸方向にの
み移動可能なローラフォロワと、このローラフォロワを
前記円筒カムと反対側からカム面側に付勢する弾性部材
とを備えた。

【０００９】第２の発明は、原動機により駆動され連続
的な回転運動をする入力軸と、この入力軸とカム機構を
介して連係され間欠的な回転運動をする出力軸とを備
え、この出力軸に支持した物を所定の位置に次々と割り
出して行く割り出し装置において、前記入力軸と同軸的
に割り出し装置のケーシングに固定された円筒カムと、
前記入力軸と一体に回転して円筒カムのカム面上を転動
するとともに前記入力軸の軸方向にのみ移動可能なロー
ラフォロワと、前記入力軸と一体に回転して前記ローラ
フォロワを前記円筒カムと反対側からカム面側に付勢す
る弾性部材とを備えた。

【００１０】

【発明の作用および効果】第１の発明では、原動機で入
力軸を連続的に回転させると、入力軸と出力軸を連係す
るカム機構の形状にしたがって、出力軸は間欠的に回転
し、出力軸に支持された物は所定の位置に次々と割り出
されて行く。この場合、出力軸の回転には、周期的に加
速と減速が繰り返されるので、入力軸にかかる負荷トル
クは周期的に変動するが、入力軸と一体に回転する円筒
カムと、入力軸の回転にしたがって円筒カム上を転動す
るカムフォロワを介して、弾性部材からの補償トルクが
入力軸に作用し、入力軸に作用する負荷トルクの変動分
を補償する。すなわち、出力軸の回転が加速されるとき
には、ローラフォロワが円筒カム上の上り坂を上るよう
にすれば、弾性部材を圧縮され、入力軸には回転を補助
するトルクが与えられ、また、出力軸の回転が減速され
るときには、ローラフォロワが円筒カム上の下り坂を下
るようにすれば、弾性部材が伸長し、入力軸には回転を
抑制するトルクが与えられるので、結局、入力軸に作用
するトルクは平滑化される。

【００１１】また、第２の発明では、入力軸にかかる負
荷トルクの変動は、ケーシングに固定され不動の円筒カ
ムと、入力軸と一体に回転して円筒カム上を転動するカ
ムフォロワとを介して、入力軸と一体に回転する弾性部
材からの補償トルクが入力軸に作用し、入力軸に作用す
る負荷トルクの変動分を補償する。

【００１２】このように、本発明では、弾性部材からの
付勢力は、円筒カムを介して入力軸に与えられるように
なっているので、円筒カムおよび弾性部材が入力軸と平
行に配置され、割り出し装置の構成を簡略化することが
できるとともに、割り出し装置全体をコンパクトに構成
することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００１４】図１には、本発明の割り出し装置の全体構
成を示す。

【００１５】図示されるように、ケーシング１には入力
軸２が軸受３を介して回転自在に支持されている。この
入力軸２のケーシング１から突出した基端２Ａには、従
動側プーリ４が固定され、この従動側プーリ４が原動機
５の駆動軸６に固定された駆動側プーリ７にベルト９を
介して連結されることにより、入力軸２が原動機５で回
転駆動されるようになっている。

【００１６】ケーシング１内の入力軸２の外周には、所
定の形状のカム１０が設けられ、このカム１０のカム面
は、入力軸２に隣接して設けられたターレット１１外周
のカムフォロワ１２と係合している。このターレット１
１の中央部には出力軸１３が固定され、この出力軸１３
は、入力軸２と直交する方向に延びてケーシング１に回
転自在に支持されている。

【００１７】このような構成により、入力軸２の連続的
な定速回転運動が、カム１０の形状により決定される出
力軸１３の間欠的な回転運動に変換され、この出力軸１
３に固定された部材の割り出し動作が、所定のタイミン
グでなされることになる。

【００１８】入力軸２の先端部２Ｂ側は、ケーシング１
にボルトで固定されたケーシング１５内に突出し、その
外周には円筒カム１６が同軸的に固定されている。さら
に、この円筒カム１６のカム面に相対するように、円筒
カム１６と略同径の環状部材１７が、円筒カム１６と同
軸的に配置される。

【００１９】この環状部材１７のカム１０側の面には、
一対の突起部１７Ａが形成される。これらの突起部１７
Ａには、それぞれローラフォロワ１８が回転自在に軸支
され、入力軸２の回転にともなって円筒カム１６が環状
部材１７に対して相対回転すると、これらのローラフォ
ロワ１８が、円筒カム１６のカム面上を転動するように
なっている。

【００２０】この場合、これらの突起部１７Ａは、入力
軸２の中心軸１９を挟んで対称な位置に配置され、ま
た、円筒カム１６のカム面は、中心軸１９を挟んで対称
な位置が同じ高さとなるように形成されている。これに
より、環状部材１７は突起部１７Ａ（ローラフォロワ１
８）を介して円筒カム１５に対して常に水平に支持され
る。そして、一対のローラフォロワ１８がカム面上で位
置を変えるにしたがって、環状部材１７が入力軸２の軸
方向に変位する。なお、図１では、便宜上、入力軸２お
よび円筒カム１６の中心軸の上下に円筒カム１６の対称
でない断面を示しているので、環状部材１７は中心軸の
上下で段差ができてしまっているが、実際にはこのよう
な段差は存在しない。

【００２１】環状部材１７の一対の突起部１７Ａの裏側
には、それぞれスライドロッド２０の基端側が固定さ
れ、これらのスライドロッド２０は、中心軸１９と平行
に支持されている。一方、これらのスライドロッド２０
の先端側は、バネ座２１に形成された一対の摺動穴２２
内に摺動自在に収容される。このバネ座２１は、ケーシ
ング１５端部の開口にボルトを介して固定されたものな
ので、結局、スライドロッド２０および環状部材１７
は、ケーシング１５に対して中心軸１９方向にのみ移動
でき、中心軸１９の回りを回転しないようになってい
る。

【００２２】さらに、各スライドロッド２０の外周に
は、環状部材１７（ローラフォロワ１８）を付勢する弾
性部材であるコイルスプリング２３がそれぞれ配設さ
れ、これらのコイルスプリング２３は、環状部材１７を
バネ座２１から離間するように（円筒カム１６のカム面
に押し付けるように）付勢している。

【００２３】これにより、ローラフォロワ１８は常にカ
ム面に沿って移動するとともに、ローラフォロワ１８が
上り坂のカム面に沿って転動するときには、入力軸２に
回転と反対向きのトルク（回転を抑制するトルク）を与
える一方、ローラフォロワ１８が下り坂のカム面に沿っ
て転動するときには、入力軸２に回転と同じ向きのトル
ク（回転を補助するトルク）を与える。すなわち、カム
面が上り坂であるときには、ローラフォロワ１８の転動
によってスライドロッド２０は摺動穴２３側に引き込ま
れ、コイルスプリング２３が圧縮されて行くので、コイ
ルスプリング２３の付勢力は、入力軸２の回転を抑制す
る向きのトルクを与えるように働く。一方、カム面が下
り坂であるときには、ローラフォロワ１８の転動によっ
てスライドロッド２０は摺動穴２３から引き出され、コ
イルスプリング２３が伸長して行くので、コイルスプリ
ング２３の付勢力は、入力軸２の回転を補助する向きの
トルクを与えるように働く。

【００２４】したがって、入力軸２の回転にともなって
出力軸１３が間欠的な回転するとき、出力軸１３の回転
を加速して行くときには、コイルスプリング２３の付勢
力が入力軸２の回転を補助するトルクを与えるように、
また、出力軸１３の回転を減速して行くときには、コイ
ルスプリング２３の付勢力が出力軸１３の回転を抑制す
るトルクを与えるように、カム１５およびカム１０の形
状を設定しておく。これにより、入力軸２に発生する負
荷トルクが平滑化されるので、割り出し装置の作動は安
定化される。

【００２５】なお、環状部材１７（ローラフォロワ１
８）を付勢する弾性部材としては、コイルスプリング２
３ではなく、例えば板バネや皿バネを用いることも可能
である。

【００２６】つぎに作用を説明する。

【００２７】本発明の割り出し装置で割り出し作業を行
うときには、出力軸１３に割り出しすべき物を支持した
状態で、原動機５で入力軸２を定速回転させる。そうす
ると、出力軸１３は、所定の割り出し角度でわずかな時
間で停留しながら、その前後で加速および減速を繰り返
す、間欠的回転運動を行う。この場合、この出力軸１３
の加減速により、入力軸２にかかる負荷トルクは周期的
に変動する。

【００２８】これに対して、本発明では、ローラフォロ
ワ１８を介してコイルスプリング２３からの付勢力を入
力軸２に伝える円筒カム１７の形状と、入力軸２の回転
をカムフォロワ１２を介して出力軸１３に伝えるカム１
０の形状の組み合わせにより、入力軸２の負荷トルクが
増大するときにはコイルスプリング２３からの付勢力が
入力軸２の回転を補助するトルクとして与えられ、ま
た、入力軸２の負荷トルクが減少するときにはコイルス
プリング２３からの付勢力が入力軸２の回転を抑制する
トルクとして与えられるので、入力軸２にかかる負荷ト
ルクの変動分が相殺され、入力軸２の負荷トルクは平滑
化される。

【００２９】また、この場合、コイルスプリング２３か
らの付勢力は、円筒カム１７を介して入力軸２に与えら
れるようになっているので、円筒カム１７およびコイル
スプリング２３は入力軸２の軸方向に配置され、割り出
し装置の構成を簡略化することができるとともに、割り
出し装置全体をコンパクトに構成することができる。

【００３０】図２には、本発明の他の実施の形態を示
す。

【００３１】図示されるように、この実施の形態でも、
図１の割り出し装置と同様に、入力軸２はケーシング１
に軸受３を介して軸支され、従動プーリ４、駆動プーリ
７、ベルト８を介して原動機５により回転駆動されると
ともに、カム１０、カムフォロワ１２、ターレット１１
を介して出力軸１３と連係している。これにより、入力
軸２に与えられた連続的な定速回転運動は、出力軸１３
の間欠的な回転運動に変換される。

【００３２】入力軸２の先端側は、ケーシング１にボル
トで固定されたケーシング３０内に大きく延び出し、そ
の外周に円筒状のスプライン３１が同軸上に固定され、
またこのスプライン３１よりもさらに先端側にバネ座３
２が固定される。さらに、このスプライン３１の外周に
は円筒状のスプラインナット３３が係合し、このスプラ
インナット３３は、スプライン３１（入力軸２）と一体
に回転するとともに、軸方向に移動自在となっている。

【００３３】スプラインナット３３の外周には環状部材
３５がボルト結合される。そして、この環状部材３５の
一対の突起部３５Ａにはローラフォロワ３６が転動自在
に支持され、入力軸２と同軸的にケーシング１に固定さ
れた円筒カム３７のカム面上に接している。さらに、環
状部材３５の一対の突起部３５Ａのちょうど裏側とバネ
座３２との間には、それぞれコイルスプリング３８が設
けられ、環状部材３５（ローラフォロワ３６）を円筒カ
ム３７側に付勢している。なお、環状部材３５の突起部
３５Ａは中心軸１９を挟んで対称な位置に設けられ、ま
た、円筒カム３７のカム面は中心軸１９を挟んで対称な
形状となっている。

【００３４】このような構成により、入力軸２が回転す
ると、スプライン３１、スプラインナット３３、バネ座
３２、コイルスプリング３８および環状部材３５は、入
力軸２と一体に回転し、環状部材３５に軸支されたロー
ラフォロワ３６は、円筒カム３７のカム面上を転動す
る。すなわち、本実施の形態は、円筒カム３７が固定で
あるのに対して、環状部材３５を初めとする他の部材を
入力軸２と一体に回転するようにした点で、図１の実施
の形態と異なっている。

【００３５】これによっても、環状部材３５は円筒カム
３７のカム面の上り下りにしたがって軸方向に変位し、
カム面が上り坂のときには、コイルスプリング３８が圧
縮されて行く結果、入力軸２には回転を抑制するトルク
が与えられる。一方、カム面が下り坂のときには、コイ
ルスプリング３８が伸び出して行く結果、入力軸２には
回転を補助するトルクが与えられる。したがって、カム
１０および円筒カム３７の形状を適切に設定しておくこ
とにより、出力軸１３の慣性分のトルクをコイルスプリ
ング３８の付勢力で補償し、入力軸２にかかる負荷トル
クを平滑化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。

【図２】同じく他の実施の形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 入力軸 ５ 原動機 １０ カム １１ ターレット １２ カムフォロワ １３ 出力軸 １５ ケーシング １６ 円筒カム １７ 環状部材 １８ ローラフォロワ ２０ スライドロッド ２１ バネ座 ２２ 摺動穴 ２３ コイルスプリング ３０ ケーシング ３１ スプライン ３２ バネ座 ３３ スプラインナット ３５ 環状部材 ３６ ローラフォロワ ３７ 円筒カム ３８ コイルスプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機により駆動され連続的な回転運動を
   する入力軸と、 この入力軸とカム機構を介して連係され間欠的な回転運
   動をする出力軸とを備え、 この出力軸に支持した物を所定の位置に次々と割り出し
   て行く割り出し装置において、 前記入力軸に同軸的に固定された円筒カムと、 この円筒カムのカム面上を転動するとともに前記入力軸
   の軸方向にのみ移動可能なローラフォロワと、 このローラフォロワを前記円筒カムと反対側からカム面
   側に付勢する弾性部材とを備えたことを特徴とする割り
   出し装置。
2. 【請求項２】原動機により駆動され連続的な回転運動を
   する入力軸と、 この入力軸とカム機構を介して連係され間欠的な回転運
   動をする出力軸とを備え、 この出力軸に支持した物を所定の位置に次々と割り出し
   て行く割り出し装置において、 前記入力軸と同軸的に割り出し装置のケーシングに固定
   された円筒カムと、 前記入力軸と一体に回転して円筒カムのカム面上を転動
   するとともに前記入力軸の軸方向にのみ移動可能なロー
   ラフォロワと、 前記入力軸と一体に回転して前記ローラフォロワを前記
   円筒カムと反対側からカム面側に付勢する弾性部材とを
   備えたことを特徴とする割り出し装置。