JPS6054543B2 - 揺動ア−ム駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は揺動アーム駆動機構に係り、特に大きなトルク
を伝えるに好適な揺動アーム駆動機構に関する。

一般に自動組立機等の産業自動機械におけるワーク給送
機構においては、ワークを第１の点から第２の点まで移
送したり、さらに第２の点から第３の点に移送する必要
があり、このような場合に揺動アームカ化ばしば採用さ
れてる。

従来このような揺動アーム駆動機構にはカム機構が一般
に用いられている。

このカム機構では、板カム、みぞカムもしくはバレルカ
ム等が用いられているが、カムの製作は非常に手数のか
かるものであり、特に衝撃なく大きなトルクを伝える為
には揺動アームの起動及び停止時に特別の緩和曲線を有
するカムを使用することとなつて更にカムの製作が困難
となり、しかも大きな揺動角を要するものに対しては機
構が大型化するという問題点がある。また他の機構例え
ばクランク機構においても同様に大きな揺動角で大きな
トルクを要する場合には機構が大型となる欠点を有し、
更に停止後第３の点に揺動する機構は非常に複雑な機構
となるという問題点がある。本発明は上記従来の問題点
に鑑みなされたものであつて、衝撃を与えることなく重
量物を揺動移送する揺動アーム駆動披構を提供するを目
的とする。

更に、本発明は小形かつ簡単な構成によつて、大きい揺
動角度及びトルクの揺動アーム動作が実現でき、製作も
容易に行なえる揺動アーム駆動機構を提供することを目
的とする。本発明は３６０度以内て往復回転する駆動軸
とこれに追従すべき揺動アーム連動用の被駆動軸とをゼ
ネバ歯車機構式伝達手段によつて連結する構成として上
記目的を達成せんとするものである。

１ 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図ならびに第２図は本発明に係る揺動アーム駆動機
構の一実施例を示す説明図であり、駆動軸１０には、外
部の動力源と噛み合い連結される門ピニオン１１が、上
下一対のフランジ１２を備えて、テーパピン１３によつ
て固定されている。

この駆動軸１０は両端部でベアリング１４を介してフレ
ーム１５に回動可能に支承されている。この駆動軸１０
に固定されている上下一対のフランジ１２にはそれぞれ
ゼネバドライバー２０Ａ，２０Ｂがボルト２１ならびに
ピン２６によつて固定されている。このゼネバドライバ
ー２０Ａ，２０Ｂにはそれぞれ３個のゼネバピン２２が
備えられてる。このゼネバピン２２は駆動軸１０の中心
に対して同一円周上にあり、隣接する他のゼネバピン２
２と角θで等間隔に配設されている。この角０は、この
ゼネバドライバー２０Ａ，２０Ｂが揺動角３６００以内
で揺動するものであるので必ずしも３６００の整数分の
１でなくてもよい。さらにこのゼネバピン２は駆動軸１
０の中心から半径Ｒの位置に配設されている。このゼネ
バピン２２は、後述するゼネバホイール３０ゼネバみぞ
と転接するローラー２３と、このローラ２３を回動可能
に支承するローラシャフト２４と、このローラシャフト
２４をゼネバドライバー２０Ａ，２０Ｂに固定するナッ
ト２５とからなつている。このゼネバドライバー２０Ａ
，２０Ｂとそれぞれ噛み合わされるゼネバホイール３０
Ａ，３０Ｂは被駆動軸３２に固定されている。

この被駆動軸３２は両端においてベアリング３３を介し
てフレーム１５に回転可能に支承されている。またこの
被駆動軸３２にはキー３４を介してギヤ３５が固定され
、このギヤ３５にはボルト３６を介して前記ゼネバホイ
ール３０Ａ，３０Ｂが固定されている。ゼネバホイール
３０Ａには、ゼネバみぞ３７Ａ，３８Ａ，３９Ａがそれ
ぞれπ−０の角度をなし半径方向に直線上に刻設されて
いる。

ゼネバみぞ３７Ａは単に被駆動軸３２のロック用である
のでその長さは短くされており、ゼネバみぞ３８Ａ，３
９Ａはゼネバドライバー２０Ａの回転時にゼネバピン２
２が干渉しない程度の長さで被駆動軸３２の中心に向つ
て刻設されている。またゼネバホイール３０Ｂにはゼネ
バみぞ３７Ｂ，３８Ｂ，３９Ｂが刻設されている。

ゼネバみぞ３７Ｂ，３８Ｂは前記ゼネバホイール３０Ａ
のゼネバみぞ３７Ａ，３８Ａと同様にπ−０の角度をな
して同様な長さで半径方向に刻設されてい−る。ゼネバ
みぞ３９Ｂは、ゼネバみぞ３８Ｂの中心線とπ−０をな
す外周上の一点から接線方向において前記ゼネバピン２
２の回転半径Ｒの点０をとり、この点０から半径Ｒで描
かれた円弧を中心としてゼネバピン２２との噛み合い時
に干渉が生じない長さで刻設されている。さらにこの被
駆動軸３２のギヤ３５には、このギヤ３５よりも小径の
ギヤ４１が噛み合いされ、このギヤ４１はキー４２なら
びに止めねじ４３を介して上下一対のブッシュ４４に固
定されている。

このブッシュ４４は固定軸４５に対して回動可能に支承
され、さらにこのブッシュ４４には揺動アーム４０Ａ，
４０Ｂが固定されている。した・がって、このゼネバ機
構は、駆動軸１０と被駆動軸３２との心間距離、及びゼ
ネバドライバー２０のゼネバピン２２のピッチ０又はゼ
ネバホイール３０のゼネバみぞ３７，３８，３９のピッ
チ（π−０）のいずれかが定まるとゼネバピン２２の回
転半径Ｒ等の諸元及び速度、加速度（被駆動軸３２の回
転については角速度、角加速度）等の運動特性が一義的
に定まるものである。通常のゼネバ機構ては、θ又は（
π一θ）は２π（３６０バ）の整数分の１となる（端数
があると”間欠回転が出来ない）ようになつてる。

また、ゼネバホイール３０のゼネバみぞ３７，３８，３
９のピッチ（π−０）はゼネバホイール３０に直接揺動
アーム４０を取付けたときには、そのまま揺動アームの
揺動角となり、歯車等の伝動機構を介して揺動アーム４
０を取付けたときは、（π−０）と伝動機構の変速比と
の積が揺動アーム４０の揺動角となるものである。

次に上記実施例の作用について説明する。

第２図において外部の駆動源からピニオン１１を介して
駆動される駆動軸１０の時計回りの回転はゼネバドライ
バー２０Ａ，２０Ｂを回転させる。このゼネバドライバ
ー２０Ａ，２０Ｂの回転は、ゼネバピン２２をそれぞれ
ゼネバホイール３０Ａ，３０Ｂのゼネバみぞ３８Ａ，３
８Ｂと噛み合いさせて、これらのゼネバホイール３０Ａ
，３０Ｂを反時計回りに回転させる。ゼネバホイール３
０Ａの回転はギヤ３５とギヤ４１の噛み合いによつて拡
大され揺動アーム４０Ａを第１の点から第２の点に揺動
させる。またゼネバホイール３０Ｂの回転は同様にして
揺動アーム４０Ｂを揺動させる。このゼネバピン２２と
ゼネバみぞ３８Ａ，３８Ｂとの噛み合いが終了するとき
、次のゼネバピン２２がそれぞれゼネバホイール３０Ａ
，３０Ｂのゼネバみぞ３９Ａ，３９Ｂと噛み合いする。
ゼネバピン２２とゼネバみぞ３９Ａとの噛み合いによリ
ゼネバホイール３０Ａは回転されて、揺動アーム４０Ａ
を第２の点から第３の点に揺動させる。ゼネバピン２２
とゼネバホイール３０Ｂのゼネバみぞ３９Ｂの回転によ
つては、このゼネバみぞ３９Ｂが前述のように点０から
ゼネバピン２２の回転半径Ｒで、すなわちゼネバピン２
２の回動軌跡上に刻設されているために、ゼネバホイー
ル３０Ｂは何らの回転を与えられず、したがつて揺動ア
ーム４０Ｂは前記第２の点に係留したままとなる。上記
第一実施例によれば、揺動アーム４０Ａ，４０Ｂの揺動
運動はゼネバ機構に基づくために、始終端における速度
変化が極めて小さく、また加速度曲線もなめらかである
ので、これらの揺動アーム４０Ａ，４０Ｂは衝撃を与え
ることなく大きなトルクで重量物を移送することが可能
となる。

また上記実施例によれば同一揺動角のカム機構に比して
全体の機構を小型化することがてきる。また上記実施例
におけるゼネバホイール３０Ａ，３０Ｂに刻設されるゼ
ネバみぞ３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３
９Ｂは、エンドミルもしくはサイドカッタ等の通常のフ
ライス加工によつて高精度のものも製作することができ
一般のカム製作におけるような特殊成形機を必要とせず
、また特殊な加工により緩和曲線を付加するカムの製作
に比して極めて容易に製作されることとなる。次に第３
図は本発明に係る揺動アーム駆動機構が採用される給送
機構の一実施例を示す説明図である。

この給送機構は、鉛直上方から進入するワークをスイン
グアーム２１０と保持つめ１０９とによつて、受け取り
位置から受け渡し位置に移送するものであり、スイング
アーム２１０は待機位置Ａから受け取り位置Ｂにまた受
け取り位置Ｂから受け渡し位置Ｃに揺動し、保持つめ１
０９は受け取り位置Ｂにおいてワークを把持しさらに受
け渡し位置Ｃまで揺動するようになつている。すなわち
この給送機構においては開閉駆動部１００を有しこの開
閉駆動部１００は歯車列を介して駆動軸１０１に連結さ
れ、この駆動軸１０１はベベルギヤを介して中間軸１０
２に連結されている。この中間軸１０２はさらにベベル
ギヤを介して軸１０３に連結されている。軸１０３は後
述する揺動フレーム２１４内を挿通され、その軸１０３
に固定された円周状に歯切されたラックが揺動フレーム
２１４に支持されているピニオン１０４と噛み合いされ
ている。このピニオン１０４にはクランクリンク１０５
が連結され、このクランクリンク１０５はさらに往復動
可能なラックリンク１０６に連結されている。このラッ
クリンク１０はピニオン１０７に噛み合いされ、このピ
ニオン１０７はさらにピニオン１０８と噛み合いしてい
る。すなわちこれらのピニオン１０７，１０８は相互に
反対回転し、それぞれ固定されている保持つめ１０９を
開閉するようになつている。またこの開閉駆動部１００
の出力端部には検出軸１１０が接続され、保持つめ１０
９の開閉度合を検出制御可能としている。またこの給送
機構においては揺動駆動部２００を有し、この揺動駆動
部２００はウォーム歯車等の歯車列を介して駆動軸２０
１に連結されこの駆動軸２０１はベベルギヤを介してボ
ールねじ軸２０２に連結されている。

このボールねじ軸２０２には往復動可能でボールねじナ
ットを備えられているラックブロック２０３が螺合され
ている。またこのラックブロック２０３の側面に設けら
れているラック部はピニオン２０４と噛み合い、このピ
ニオン２０４の同軸上にはゼネバドライバー２０５，２
０６が固定されている。このゼネバドライバー２０５の
ゼネバピンはゼネバホイール２０７のゼネバみぞと噛み
合い、このゼネバホイール２０７の回転はピニオン２０
８，２０９を介して拡大されてスイングアーム２１０を
揺動させている。またゼネバドライバー２０６のゼネバ
ピンはゼネバホイール２１１のゼネバみぞと噛み合い、
このゼネバホイール２１１の回転はピニオン２１２，２
１３を介して拡大されて揺動フレーム２１４を揺動し、
この揺動フレーム２１４に支持されている保持つめ１０
９を揺動させる。ここでゼネバドライバー２０５，２０
６、ゼネバホイール２０７，２１１はそれぞれ前記実施
例におけるゼネバドライバー２０Ａ，２０Ｂ１ゼネ”バ
ホイール３０Ａ，３０Ｂと同様なゼネバピンならびゼネ
バみぞを与えられており、待機位置Ａ１受け取り位置Ｂ
１受け渡し位置Ｃはそれぞれ前記実施例における第３の
点、第２の点、第１の点に一致するようにされている。

したがつてこの給送機構によれば、スイングアーム２１
０が待機位置Ａにまた保持つめ１０９が受け取り位置Ｂ
でそれぞれ停止されている際に、鉛直上方からワークが
進入されると、まず開閉駆動部１００の動作によつて保
持つめ１０９がワークの中間部を把持する。

次にスイングアーム２１０が待機位置Ａから受け取り位
置Ｂに揺動アされてワークの上端部を係合支持する。こ
の状態でスイングアーム２１０と保持つめ１０９とが受
け取り位置Ｂから受け渡し位置Ｃにこのワークを移送さ
せることができる。またこの給送機構のもどり運動時に
おいては、スイングアーム２１０と保持つめ１０９は受
け渡し位置Ｃから受け取り位置Ｂに復帰し、さらにスイ
ングアーム２１０は受け取り位置から待機位置Ａに復帰
する。このように本発明に係る揺動アーム駆動機構が採
用された上記実施例に係る給送機構によれば、ゼネバ機
構に基ずくために速度ならびに加速度曲線がなめらかで
、ワークに対する衝撃が少なく、また一般のカムもしく
は確動カム等に比して特殊な加工機を用いることなく容
易に製作され、簡単な構造によつて重量物を安定的に移
送させることができる。

またゼネバホイールに刻設されているゼネバみぞの一本
をゼネバピンの回転半径で刻設することによつて、ワー
クの供給もしくは加工のための空間を形成させるように
揺動アームを当該供給もしくは加工位置から逃がすこと
も可能となる。以上のように本発明に係る揺動アーム駆
動機構は、３６０度以内で往復回転する駆動軸と、該駆
動．軸に固定され同一円周上に間隔的に植設された複数
のゼネバピンを有するゼネバドライバーと、前記駆動軸
から一定距離離間して設けれた被駆動軸に固定され、前
記ゼネバピンと噛み合う複数のゼネバみぞを有するゼネ
バホイールと、前記被駆動！軸に直接又は伝動機構を介
して連結した揺動アームとを有し、前記ゼネバホイール
に設けられたゼネバみぞのピッチ（７ｒ−０）は、前記
揺動アームの揺動角によつて定まる任意の角度であり、
前記ゼネバドライバーに植設されたゼネバピンのピン４
チがＯとなるように構成されたものであるから、被駆動
軸が所定の加速度になるように（π−０）又はＯを定め
、次いで所定の揺動角になるように伝動機構の変速比を
定めると所望の加速度で所望の揺動角だけ揺動する揺動
アームを簡単な構造によつて得ることができる。

したがつて、本発明によれば衝撃を与えることなく容易
に重量物を揺動移送することができるという効果を奏す
る。また、本発明では駆動軸は２ｊ（３６０る）以内ノ
て回動するので、（π−０）又は０は任意の角度とする
ことができる。従つて通常のゼネバ機構と異なり、所望
の加速度となる（π−０）又は０を選択することが容易
にできる。また、ゼネバドライバーのゼネバピンと、ゼ
ネバホイールのゼネバみぞとが係合する角度範囲をその
まま被駆動軸の回転角度として抽出することができるの
で、従来のカム機構に比べて小形な構成によつて大きい
揺動アームの揺動角度が設定できるという特性を得るこ
とができる。

そして、揺動アームに必要な揺動角度に対応してゼネバ
ホイールのゼネバみぞの角度間隔を定めることによつて
揺動アームの揺動角は任意に設定することができ、また
、ゼネバピンのゼネバみぞ人の係合によつて大きいトル
クを発生し得ることは勿論、複数点への移動、停止等の
構成も容易に実現でき、構成の複雑化を回避でき、製作
も容易に行なえるという効果も奏せる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る揺動アーム駆動機構の一実施例を
示す断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図、
第３図は本発明に係る揺動アーム駆動機構が採用されて
いる給送機構の一実施例を示す斜視図である。 １０・・・・・・駆動軸、２０Ａ，２０Ｂ，２０５，２
０６・・・・・ゼネバドライバー、２２・・・・・・ゼ
ネバピン、３０Ａ，３０Ｂ，２０７，２１１・・・・・
・ゼネバホイール、３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ，
３９Ａ，９Ｂ・・・・・・ゼネバみぞ、４０Ａ，４０Ｂ
・・・・揺動アーム、２１０・・・・・スイングアーム
、２１４・・・・揺動フレーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ３６０度以内で往復回転する駆動軸と、該駆動軸に
   固定され同一円周上に間隔的に植設された複数のゼネバ
   ピンを有するゼネバドライバーと、前記駆動軸から一定
   距離離間して設けられた被駆動軸に固定され、前記ゼネ
   バピンと噛み合う複数のゼネバみぞを有するゼネバホイ
   ールと、前記被駆動軸に直接又は伝動機構を介して連結
   した揺動アームとを有し、前記ゼネバホイールに設けら
   れたゼネバみぞのピッチ（π−θ）は、前記揺動アーム
   の揺動角によつて定まる任意の角度であり、前記ゼネバ
   ドライバーに植設されたゼネバピンのピッチがθとなる
   よう構成されたことを特徴とする揺動アーム駆動機構。