JP2007211869A - Positioning mechanism of intermittent transmission system and intermittent transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は間欠伝動装置の位置決め機構および間欠伝動装置に関し、さらに詳細には、入力軸に取り付けられた駆動体により、出力軸に取り付けられた従動体をカム駆動することで、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換伝達する間欠伝動装置において、停留期間に出力軸の間欠割出角度を位置決めする位置決め機構に関する。 The present invention relates to a positioning mechanism for an intermittent transmission device and an intermittent transmission device, and more specifically, by continuously driving an input shaft by cam driving a driven body attached to an output shaft by a drive body attached to the input shaft. The present invention relates to a positioning mechanism that positions an intermittent index angle of an output shaft during a stationary period in an intermittent transmission device that converts motion to intermittent rotational motion of an output shaft.
間欠伝動装置は、例えば、各種製品の製造工程に装置される間欠コンベア、送り装置あるいはインデックステーブルなど、自動機の間欠位置決め装置の主要部を構成する割出装置として用いられている。 The intermittent transmission device is used as an indexing device that constitutes a main part of an intermittent positioning device of an automatic machine, such as an intermittent conveyor, a feeding device, or an index table, which are installed in various product manufacturing processes.
この種の間欠伝動装置としては、パラレルカム機構あるいはゼネバ機構など各種構成のカム機構が用いられており、これらカム機構は、駆動側に対する従動側の運動方向の位置関係など、目的に応じて適宜選択採用される。 As this type of intermittent transmission device, a cam mechanism having various configurations such as a parallel cam mechanism or a geneva mechanism is used. These cam mechanisms are appropriately selected according to the purpose, such as the positional relationship of the movement direction of the driven side with respect to the driving side. Selection is adopted.
例えば、パラレルカム機構は、図13に示すように、入力軸aと出力軸bが平行に配設されるとともに、これら入力軸aと出力軸bに、それぞれ駆動カムcとカムフォロアdが取り付けられてなる平面カム機構である。 For example, in the parallel cam mechanism, as shown in FIG. 13, an input shaft a and an output shaft b are arranged in parallel, and a drive cam c and a cam follower d are attached to the input shaft a and the output shaft b, respectively. This is a flat cam mechanism.
上記駆動カムcは、第1カム板e、第3カム板fおよび第2カム板gが積層状に一体形成されてなる三層構造とされ、一方、カムフォロアdは、これら駆動カムcの三層構造を構成するカム部材e、f、gにそれぞれ係合する第1従節ローラh、カムフォロア本体であるタレットiおよび第2従節ローラjからなる。 The drive cam c has a three-layer structure in which a first cam plate e, a third cam plate f, and a second cam plate g are integrally formed in a stacked manner, while the cam follower d has three of the drive cams c. It consists of a first follower roller h that engages with cam members e, f, and g constituting a layer structure, a turret i that is a cam follower body, and a second follower roller j.
上記駆動カムcの第3カム板fは、カムフォロアdのタレットiと協働して、パラレルカム機構における間欠割出角度を位置決めする位置決め機構を構成する。つまり、第3カム板fは扇形輪郭形状を有し、その外周部には、複数のニードルローラk、k、…が転動循環可能に配列されて、これらニードルローラk、k、…の円弧状配列部位が回転規制カム面を形成している。これに対応して、カムフォロアdのタレットiの外周面には、円弧状の凹部lが等間隔をもって設けられており、停留期間において、この凹部lの円弧面mに対して第3カム板fのニードルローラk、k、…が転接しながら当接係合することにより、カムフォロアdの間欠割出し回転を位置決め固定するように構成されている。 The third cam plate f of the drive cam c constitutes a positioning mechanism for positioning the intermittent index angle in the parallel cam mechanism in cooperation with the turret i of the cam follower d. That is, the third cam plate f has a fan-shaped contour shape, and a plurality of needle rollers k, k,... The arcuate array portion forms a rotation restricting cam surface. Correspondingly, arc-shaped recesses l are provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the turret i of the cam follower d, and the third cam plate f with respect to the arc surface m of the recesses l during the stopping period. The needle rollers k, k,... Are in contact with and engaged with each other while rolling, thereby positioning and fixing the intermittent indexing rotation of the cam follower d.
そして、上記入力軸aにより上記駆動カムcが連続的に一体回転されると、この駆動カムcのカム部材e、f、gが、上記カムフォロアdのカムフォロア部材h、i、jにそれぞれ所定の関係をもって当接係合して、上記カムフォロアdをカム駆動し、これにより、上記出力軸bが所定の間隔を間欠的に回転駆動される(例えば特許文献1参照)。 When the drive cam c is continuously rotated integrally by the input shaft a, the cam members e, f, and g of the drive cam c are respectively transferred to the cam follower members h, i, and j of the cam follower d. The cam follower d is cam-driven by abutting and engaging with each other, whereby the output shaft b is intermittently rotated at a predetermined interval (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような従来のパラレルカム機構においては、以下に述べるような問題があり、その改良が要望されていた。 However, such a conventional parallel cam mechanism has the following problems and has been demanded to be improved.
すなわち、入力軸aの駆動カムcの回転により、第3カム板fのニードルローラk、k、…がカムフォロアdのタレットiの凹部l内に入って、その円弧面mに転接しながら当接係合する際、図13(b)に示すように、これらニードルローラk、k、…は、第3カム板fの円弧状外周面とタレットiの凹部lの円弧面mにより形成されるローラ循環路において、これら両円弧面により両側から所定の予圧をもって挟持状に圧接される状態にある。 That is, the rotation of the drive cam c of the input shaft a causes the needle rollers k, k,... Of the third cam plate f to enter the concave portion l of the turret i of the cam follower d and contact with the arcuate surface m while rolling. When engaged, as shown in FIG. 13 (b), these needle rollers k, k,... Are rollers formed by the arcuate outer peripheral surface of the third cam plate f and the arcuate surface m of the concave portion l of the turret i. In the circulation path, these arcuate surfaces are pressed into contact with each other with a predetermined preload from both sides.
したがって、これらニードルローラk、k、…が上記両円弧面により形成されるローラ循環路に入る際にある程度の抵抗力を受ける結果、このローラ循環路の上流側外部において、ニードルローラk、k、…同士が互いに圧接状態となり、これにより、ニードルローラk、k、の円滑な転動が妨げられて、最悪の場合はニードルローラkの転動が完全停止するロック状態となり、これがため、入力軸aの回転抵抗が増大するとともに、出力軸bの円滑な回転動作が阻害されて、割出精度や繰返し精度を悪化させるという問題があった。 Therefore, when these needle rollers k, k,... Receive a certain amount of resistance when entering the roller circulation path formed by the two circular arc surfaces, the needle rollers k, k,. ... they are in pressure contact with each other, thereby preventing smooth rolling of the needle rollers k, k, and in the worst case, the rolling of the needle roller k is completely stopped, and thus the input shaft While the rotational resistance of a increases, the smooth rotation operation | movement of the output shaft b was inhibited, and there existed a problem that an indexing precision and a repetition precision deteriorated.
また、このようなニードルローラk、k、…同士の圧接状態によるロック状態の繰返しがニードルローラkの磨耗を招き、この磨耗作用は、直円筒状のニードルローラkを図13(c)に示すような軸方向中央部分が細くなった略鼓形状に変形させてしまう。つまり、ニードルローラk、k、…がロックして自転もしくは公転できなくなった状態で、入力軸aの第3カム板fの円弧状外周部分が出力軸bのタレットiの凹部l内に入っていくため、ニードルローラkと上記凹部lの円弧面mとの間で擦れが生じ、これにより、ニードルローラkの軸方向中央部分が大きく磨耗して、図13(c)に示すような略鼓形状に変形してしまう。この結果、パラレルカム機構の停留期間において、入力軸aの駆動カムcと出力軸bのカムフォロアdとの間に隙間が生じてしまい、上記割出精度の低下に拍車をかけるとともに、バックラッシが発生し、さらにはニードルローラkが金属製の場合は、ニードルローラkの磨耗により金属粉が発生して、軸受等の部品寿命ひいては装置寿命を低下させてしまうという問題があった。 Further, the repetition of the locked state due to the pressure contact state between the needle rollers k, k,... Causes wear of the needle roller k. This wear action is shown in FIG. 13 (c) for a right cylindrical needle roller k. Such an axial center portion is deformed into a substantially drum shape. That is, with the needle rollers k, k,... Locked and unable to rotate or revolve, the arcuate outer peripheral portion of the third cam plate f of the input shaft a enters the recess l of the turret i of the output shaft b. As a result, rubbing occurs between the needle roller k and the arcuate surface m of the recess l. As a result, the central portion in the axial direction of the needle roller k is greatly worn, and the drum as shown in FIG. It will be transformed into a shape. As a result, a gap is generated between the drive cam c of the input shaft a and the cam follower d of the output shaft b during the stationary period of the parallel cam mechanism, which spurs a decrease in the indexing accuracy and causes backlash. In addition, when the needle roller k is made of metal, there is a problem that metal powder is generated due to wear of the needle roller k, which reduces the life of parts such as a bearing and the life of the apparatus.
これらの問題は、パラレルカム機構に限られるものではなく、同様な位置決め機構を備えるゼネバ機構など他のカム機構にも共通するものであった。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、当接係合部を転動循環するローラ配列方式を備える間欠伝動装置の位置決め機構において、当接係合部への転動ローラの円滑な進入が確保される構造を備えた位置決め機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a positioning mechanism for an intermittent transmission device having a roller arrangement system that rolls and circulates a contact engagement portion. An object of the present invention is to provide a positioning mechanism having a structure that ensures a smooth approach of a rolling roller to a contact engagement portion.
また、本発明の他の目的とするところは、上記位置決め機構を備えた間欠伝動装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an intermittent transmission device having the positioning mechanism.
上記目的を達成するため、本発明の間欠伝動装置の位置決め機構は、入力軸に取り付けられた駆動体により、出力軸に取り付けられた従動体をカム駆動することで、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換伝達する間欠伝動装置に備えられて、停留期間において上記出力軸の間欠割出角度を位置決めする位置決め機構であって、上記駆動体と従動体との当接係合部を循環するローラ配列構造を備え、このローラ配列構造は、上記駆動体に設けられたローラ循環路と、このローラ循環路を転動案内されて移動する複数の転動ローラと、これら複数の転動ローラ間の少なくとも一部に介装されて、転動ローラの進行方向に推進力を与える推進用弾性部材とを備えてなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the positioning mechanism of the intermittent transmission device according to the present invention performs continuous rotational motion of the input shaft by cam driving the driven body attached to the output shaft by the drive body attached to the input shaft. A positioning mechanism that is provided in an intermittent transmission device that converts and transmits an intermittent rotational motion of an output shaft, and that positions an intermittent index angle of the output shaft during a stationary period, the contact between the drive body and the driven body A roller arrangement structure that circulates through the engaging portion, and the roller arrangement structure includes a roller circulation path provided in the driving body, a plurality of rolling rollers that move while being guided by rolling in the roller circulation path, and And an elastic member for propulsion interposed between at least a part of the plurality of rolling rollers and imparting a propulsive force in the traveling direction of the rolling rollers.
好適な実施態様として、以下のような構成が採用され得る。 As a preferred embodiment, the following configuration can be adopted.
(1)上記推進用弾性部材は、上記転動ローラ間に介装された状態において、転動ローラの進行方向の弾性を有する。 (1) The propulsion elastic member has elasticity in the traveling direction of the rolling roller in a state of being interposed between the rolling rollers.
(2)上記推進用弾性部材は、上記転動ローラに上記当接係合部のローラ循環路へ円滑に進入し得る程度の推進力を与えるとともに、上記転動ローラ間に存在する油膜が切れない程度の大きさの弾発力を有する。 (2) The propulsion elastic member provides the rolling roller with a propulsive force that can smoothly enter the roller circulation path of the contact engagement portion, and the oil film existing between the rolling rollers is cut. Has a resilience of a magnitude that is not.
(3)上記推進用弾性部材は、上記転動ローラの進行方向に対して円弧状に折り曲げ形成されてなる平板帯状の金属製板材の形態とされ、この推進用弾性部材が上記隣接する転動ローラ間に介装された状態において、推進用弾性部材の長さ方向中央部分が上記両転動ローラの一方に当接係合するとともに、長さ方向両端縁が上記両転動ローラの他方に当接係合する。 (3) The elastic member for propulsion is in the form of a flat plate-like metal plate formed by bending in an arc shape with respect to the moving direction of the rolling roller, and the elastic member for propulsion is the adjacent rolling member. In the state of being interposed between the rollers, the central portion in the length direction of the elastic member for propulsion contacts and engages one of the rolling rollers, and both end edges in the length direction are on the other of the rolling rollers. Abuts and engages.
(4)上記推進用弾性部材は、その両端部が上記転動ローラの両端を案内する上記ローラ循環路の一対の案内溝に案内保持される。 (4) Both ends of the elastic member for propulsion are guided and held in a pair of guide grooves of the roller circulation path that guides both ends of the rolling roller.
(5)上記推進用弾性部材は、その伸張平板状態において、上記転動ローラの矩形状投影面よりも小さな矩形状輪郭を有する。 (5) The elastic member for propulsion has a rectangular outline smaller than the rectangular projection surface of the rolling roller in the extended flat plate state.
(6)上記推進用弾性部材は、上記転動ローラよりも柔らかな材質で、ばね性を有する金属材料からなる。 (6) The propulsion elastic member is made of a softer material than the rolling roller and is made of a metal material having a spring property.
(7)上記推進用弾性部材は、上記ローラ循環路に転動走行可能に配された転動ローラ配列において、連続する転動ローラの所定個数毎にローラ循環路全周にわたって均等に介装配置される。 (7) The elastic member for propulsion is disposed evenly over the entire circumference of the roller circulation path for every predetermined number of continuous rolling rollers in the rolling roller array arranged to be able to roll on the roller circulation path. Is done.
また、本発明の間欠伝動装置は、入力軸に取り付けられた駆動体により、出力軸に取り付けられた従動体をカム駆動することで、入力軸の連続回転運動を出力軸の間欠的な回転運動に変換伝達する装置であって、停留期間において上記出力軸の間欠割出角度を位置決めする位置決め手段を備え、この位置決め手段は上記位置決め機構であることを特徴とする。 Further, the intermittent transmission device according to the present invention is configured such that the driven body attached to the output shaft is cam-driven by the drive body attached to the input shaft, so that the continuous rotational motion of the input shaft is converted to the intermittent rotational motion of the output shaft. And a positioning means for positioning the intermittent index angle of the output shaft during the stationary period, the positioning means being the positioning mechanism.
好適な実施態様として、以下のような構成が採用され得る。 As a preferred embodiment, the following configuration can be adopted.
(1)装置構成部材の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に、予圧用弾性部材が介装されて、上記駆動体と従動体との当接係合部が所定の予圧を付与された当接係合状態に保たれる構成とされる。 (1) A contact member in which an elastic member for preload is interposed in at least one of the fitting portions of the apparatus constituent member, and the contact engagement portion between the driving body and the driven body is given a predetermined preload. It is set as the structure kept in a joint state.
(2)上記予圧用弾性部材が介装される上記装置構成部材の嵌め合い部分において、各構成部材の加工寸法の公差に対応した円筒状隙間が形成されるとともに、この円筒状隙間に上記予圧用弾性部材が介装される。 (2) A cylindrical gap corresponding to a tolerance of a machining dimension of each component member is formed in a fitting portion of the device component member in which the elastic member for preload is interposed, and the preload is formed in the cylindrical gap. An elastic member for use is interposed.
(3)上記予圧用弾性部材は、上記嵌め合い部分の円筒状隙間に介装された状態において、径方向の弾性を有する。 (3) The preload elastic member has radial elasticity in a state of being interposed in the cylindrical gap of the fitting portion.
(4)上記予圧用弾性部材は、停留期間において上記当接係合部が所定の予圧を付与された当接係合状態に保たれる弾性を有するとともに、装置に設定される割出し期間における許容回転負荷に耐え得る弾性反発力を有する。 (4) The preload elastic member has elasticity that keeps the contact engagement portion in a contact engagement state in which a predetermined preload is applied during the stationary period, and in an indexing period set in the apparatus. It has an elastic repulsive force that can withstand an allowable rotational load.
(5)上記間欠伝動装置は、上記入力軸と出力軸が平行に配置され、上記入力軸に取り付けられた上記駆動体が複数のカム板からなる駆動カムの形態とされ、上記出力軸に取り付けられた上記従動体が上記カム板のカム面と当接係合する従節ローラが円周方向へ等間隔をもって起立状に設けられてなるカムフォロアの形態とされてなるパラレルカム機構方式の装置であって、上記位置決め機構は、上記駆カムを構成するカム板の一つの外周部に設けられた上記ローラ配列構造と、上記カムフォロアを構成するタレットの外周面に等間隔をもって複数設けられ、上記ローラ配列構造の転動ローラが転接係合する円弧状の凹部とを備えてなる。 (5) In the intermittent transmission device, the input shaft and the output shaft are arranged in parallel, the drive body attached to the input shaft is in the form of a drive cam comprising a plurality of cam plates, and is attached to the output shaft. A parallel cam mechanism type device in which a follower roller in which the follower is in contact with and engaged with the cam surface of the cam plate is provided in the form of a cam follower provided in an upright manner in the circumferential direction. A plurality of the positioning mechanisms are provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the turret constituting the cam follower and the roller arrangement structure provided on one outer peripheral portion of the cam plate constituting the driving cam, and the roller The rolling rollers having an array structure are provided with arcuate recesses for rolling contact.
(6)上記間欠伝動装置は、上記入力軸と出力軸が平行に配置され、上記入力軸に取り付けられた上記駆動体が係合部材を備えた原動車の形態とされ、上記出力軸に取り付けられた上記従動体が上記係合部材と当接係合する係合溝を備える従動車の形態とされてなるゼネバ機構方式の装置であって、上記位置決め機構は、上記原動車と一体的に設けられた回転規制カムの外周部に設けられた上記ローラ配列構造と、上記従動車の外周面に等間隔をもって複数設けられ、上記ローラ配列構造の転動ローラが転接係合する円弧状の係合凹部とを備えてなる。 (6) In the intermittent transmission device, the input shaft and the output shaft are arranged in parallel, the drive body attached to the input shaft is in the form of a prime mover equipped with an engaging member, and is attached to the output shaft. The driven body is in the form of a driven vehicle having an engagement groove with which the engagement member abuts and engages with the engagement member. The positioning mechanism is integrated with the driving vehicle. A plurality of the roller arrangement structure provided on the outer peripheral portion of the rotation restricting cam provided, and a plurality of arc arrangements provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the driven vehicle, and the rolling rollers of the roller arrangement structure are in rolling contact with each other. And an engaging recess.
本発明の間欠伝動装置の位置決め機構によれば、入力軸に取り付けられた駆動体と出力軸に取り付けられた従動体との当接係合部を循環するローラ配列構造を備え、このローラ配列構造は、上記駆動体に設けられたローラ循環路と、このローラ循環路を転動案内されて移動する複数の転動ローラと、これら複数の転動ローラ間の少なくとも一部に介装されて、転動ローラの進行方向に推進力を与える推進用弾性部材とを備えてなるから、上記転動ローラは、上記推進用弾性部材により推進力を与えられて、上記駆動体と従動体の当接係合部に形成されるローラ循環路に入る際の抵抗力に抗して円滑に送り込まれる(進入する)ことができる。 According to the positioning mechanism of the intermittent transmission device of the present invention, the roller arrangement structure including the roller arrangement structure that circulates the contact engagement portion between the driving body attached to the input shaft and the driven body attached to the output shaft is provided. Is interposed between at least a part of the roller circulation path provided in the drive body, a plurality of rolling rollers that move while being guided along the roller circulation path, and the plurality of rolling rollers, And an elastic member for propulsion that applies a propulsive force in the traveling direction of the rolling roller. Therefore, the rolling roller is provided with a propulsive force by the elastic member for propulsion, so that the driving body and the driven body abut on each other. It can be smoothly fed (entered) against the resistance force when entering the roller circulation path formed in the engaging portion.
したがって、上記当接係合部のローラ循環路の上流側外部において、転動ローラ同士が互いに圧接状態となることなく、転動ローラの円滑な転動が確保される結果、入力軸の回転抵抗が低減されるとともに、出力軸の円滑な回転動作が確保されて、割出精度や繰返し精度を向上させることができる。 Therefore, the rolling rollers are not brought into pressure contact with each other outside the upstream side of the roller circulation path of the contact engagement portion, and as a result, smooth rolling of the rolling rollers is ensured. In addition, the smooth rotation operation of the output shaft is ensured, and the indexing accuracy and repeatability can be improved.
また、転動ローラの円滑な転動が確保されることにより、転動ローラの磨耗が低減される結果、カム機構の停留期間において、入力軸の駆動体と出力軸の従動体との間に隙間が生じることなく、常時安定して所定の予圧が与えられた圧接状態が確保されて、この点からも割出精度や繰返し精度の向上が図られる。さらに、転動ローラの磨耗による金属粉の発生も防止される結果、軸受等の部品の耐久性も向上して、装置寿命の向上が図られる。 In addition, as a result of ensuring smooth rolling of the rolling roller, wear of the rolling roller is reduced. As a result, during the stationary period of the cam mechanism, between the driving body of the input shaft and the driven body of the output shaft. A pressure contact state in which a predetermined preload is constantly applied stably without a gap is ensured, and from this point, indexing accuracy and repeatability can be improved. Further, generation of metal powder due to wear of the rolling roller is prevented, so that the durability of parts such as bearings is improved and the life of the apparatus is improved.
また、本発明の間欠伝動装置において、装置構成部材の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に、弾性部材が介装されて、上記駆動体と従動体との当接係合部が所定の予圧を付与された当接係合状態に保たれる構成とされていることにより、カム機構の構成部材に生じる加工精度のバラツキが、カム機構のカム動作に影響することはなく、これにより、駆動体と従動体の当接係合部について、どの回転位置関係においても適正な予圧が付与された圧接状態を保つことができる。 Further, in the intermittent transmission device according to the present invention, an elastic member is interposed in at least one of the fitting portions of the device constituent members, and the contact engagement portion between the driving body and the driven body gives a predetermined preload. As a result, the variation in machining accuracy that occurs in the constituent members of the cam mechanism does not affect the cam operation of the cam mechanism. About the contact engagement part of a follower, the press-contact state to which the appropriate preload was given can be maintained in any rotational position relationship.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施形態1
本発明に係る間欠伝動装置を図1〜図9に示し、この間欠伝動装置は、入力軸1に取り付けられた駆動体3により、出力軸2に取り付けられた従動体4をカム駆動することで、入力軸1の連続回転運動を出力軸2の間欠的な回転運動に変換伝達する装置であって、各種製品の製造工程に装置される間欠コンベア、送り装置あるいはインデックステーブルなど、自動機の間欠位置決め装置の主要部を構成する割出装置として好適に用いられる。
An intermittent transmission device according to the present invention is shown in FIGS. 1 to 9, and this intermittent transmission device is configured such that a driven
上記間欠伝動装置は、パラレルカム機構方式の構成を備えており、具体的には図1および図2に示すように、平行に配置された入力軸1および出力軸2、入力軸1に取り付け固定された駆動体3、ならびに出力軸2に取り付け固定された従動体4を主要部として備えてなり、また、上記駆動体3と従動体4との間には、後述する停留期間(dwell period)において上記出力軸2の間欠割出角度を位置決めする位置決め機構5が設けられるとともに、上記構成部材1〜4の嵌め合い部分には予圧用弾性部材6が介装されて、上記駆動体3のカム面と上記従動体4との当接係合部が所定の予圧を付与された当接係合状態に保たれる構成とされている。
The intermittent transmission device has a parallel cam mechanism type configuration. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the
上記主要構成部材1〜4は、図9に示すように、ハウジング7内に内装されている。具体的には、上記入力軸1と出力軸2が、ハウジング7の対向する二つ壁7a、7bに軸受8、8、9、9によりそれぞれ回転可能に軸支されるとともに、これら両軸1、2の一端側がそれぞれ上記壁7a、7bを挿通して外部へ臨み、入力軸1が電動モータや油圧モータ等の駆動源に駆動連結される一方、出力軸2が駆動対象であるインデックステーブルなど、自動機の間欠位置決め装置の入力部に駆動連結される。
As shown in FIG. 9, the main
駆動体3は、複数のカム板からなる駆動カムの形態とされ、図示の実施形態においては、3枚のカム板10、11、12から駆動カム3が形成されている。これらカム板10、11、12は、固定ピン14により積層状に位置決め固定されて一体化されてなり、図面において、第1カム板10が最上部に配置されるとともに、第2カム板11が最下部に配置され、これら両カム板10、11の間に第3カム板12が介装配置されている。なお、第3カム板12は、図6に示すように、入力軸1と一体形成されてなり、この第3カム板12に対して、第1カム板10と第2カム板11が上下から挟持状に接合されるとともに、上記固定ピン14により共締め状態で積層状に位置決め固定されている。
The driving
第1カム板10の外周面は、後述する停留期間(dwell period)において作用する円弧状の第1円弧面10aと、後述する割出し期間(index period)において作用する第1カム面10bとからなるカム面とされている。第1および第2カム板10、11の間の中間体としての第3カム板12の外周輪郭は、所定の曲率半径を有する半円弧状部分12aを有するとともに、この第3カム板12の外周部には、後述する従動体3の凹部17aと共に上記位置決め機構5を構成する複数の転動ローラ13、13、…が転動循環可能に配列されている。最下部の第2カム板11の外周面は、上記停留期間において作用する円弧状の第2円弧面11aと、上記割出し期間において作用する第2カム面11bとからなるカム面とされている。
The outer peripheral surface of the
従動体4は、上記駆動カム3のカム板10、11、12のカム面と当接係合するカムフォロアの形態とされ、図示の実施形態においては、上記第1カム板10のカム面10a、10bと当接係合する第1従節ローラ15と、上記第2カム板11のカム面11a、11bと当接係合する第2従節ローラ16と、上記第3カム板12の回転規制カム面としての転動ローラ13、13、…と当接係合するタレット17とを備えてなる。
The
第1従節ローラ15は、従動体本体としての上記タレット17の上面側に、円周方向へ等間隔をもって起立状に設けられ、図示のものにおいては、4等配に4つの第1従節ローラ15が設けられている。第2従節ローラ16は、上記タレット17の下面側に、円周方向へ等間隔をもって起立状に設けられ、図示のものにおいては、4等配に4つの第2従節ローラ16が設けられている。また、タレット17の外周面には、円弧状の凹部17aが等間隔をもって設けられ、図示のものにおいては、4等配に4つの凹部17a、17a、…が設けられている。これら凹部17a、17a、…は、前述したように、駆動カム3の転動ローラ13、13、…と共に上記位置決め機構5を構成する。図1および図2示されるように、平面視において、第1従節ローラ15および第2従節ローラ16は、円弧状の凹部17aに対応して配置されるとともに、第従節ローラ15と第2従節ローラ16は、互いに相手側従節ローラ16、16または15、15の中間位置に配置されている。
The
これら駆動カム3とカムフォロア4との関係構造は、入力軸1に連続的な回転駆動力が入力されることにより、駆動期間である割出し期間の間、設定された回転角度だけ出力軸2に駆動力が出力(伝達)され、その後一定の期間は駆動力が伝達されない非駆動期間である停留期間があり、その後また、設定された回転角度だけ駆動力が出力されるということが繰り返される間欠駆動を行う構成とされている。
The relationship between the
図示の実施形態においては、駆動カム3が360°つまり一回転する間に、カムフォロア4が90°つまり1/4回転するように構成されており、具体的には、図8を参照して、以下に述べるようなカム駆動が行われるように、駆動カム3のカム板10、11、12とカムフォロア4の第1および第2従節ローラ15、16およびタレット17の形状寸法、およびこれら構成部材の相対的な配置構成が設定されている。
In the illustrated embodiment, the
図8(a)に示される状態において、駆動カム3の第1カム板10の第1円弧面10aがカムフォロア4の第1従節ローラ15と係合当接しており、カムフォロア4の回転駆動が開始されようとする状態を示している(割出し期間の開始位置)。
In the state shown in FIG. 8A, the
この開始位置から、駆動カム3が図面において矢符方向へ45°回転すると、図8(b)に示す状態になる。この状態において、駆動カム3の第1カム板10の第1カム面10bが第1従節ローラ15と係合当接しており、これにより、カムフォロア4は駆動カム3により矢符方向へ回転させられている。この際、駆動カム3の第2カム板11の第2カム面11bはカムフォロア4の第2従節ローラ16と当接係合している。
When the
さらに、この状態から、駆動カム3が矢符方向へ45°回転すると、図8(c)に示す状態となり、図8(b)の状態と同様に、駆動カム3の第1カム板10の第1カム面10bがカムフォロア4の第1従節ローラ15と係合当接して、カムフォロア4が駆動カム3により矢符方向へ回転させられている。また、上記と同様、駆動カム3の第2カム板11の第2カム面11bはカムフォロア4の第2従節ローラ16に当接係合している。
Further, from this state, when the
さらに、駆動カム3が矢符方向へ45°回転すると、図8(d)に示す状態となり、さらに矢符方向へ45°回転して、図8(a)の割出し期間の開始位置から180°回転すると、図8(e)に示す状態となり、駆動カム3の第2カム板11の第2カム面11bがカムフォロア4の第2従節ローラ16に当接係合して、カムフォロア4が矢符方向へ回転され、これにより、上記割出し期間開始位置から90°割出し回転される(割出し期間の終了位置)。
Further, when the
その後、駆動カム3が矢符方向へ回転を続ける間、駆動カム3の第1カム板10の第2カム面10bおよび第2カム板11の第2カム面11bのいずれも、カムフォロア4の第1従節ローラ15および第2従節ローラ16に当接係合せず、カムフォロア4は回転しない(停留期間)。この間は、図8(f)に示すように、位置決め機構5の作用により、つまり、第3カム板12の転動ローラ13、13、…がカムフォロア4の凹部17aに対して転接しながら当接係合するとともに、第1、第2カム板10、11の第1、第2円弧面10a、11aがカムフォロア4の第1従節ローラ15および第2従節ローラ16にそれぞれ当接係合することにより、カムフォロア4の回転が位置決め規制されている。
Thereafter, while the
続いて、上記位置決め機構5の具体的構成について説明する。この位置決め機構5は、上記のごとく、停留期間において上記カムフォロア4の回転を位置決め規制して、これにより、出力軸2の間欠割出角度を位置決めするもので、上記駆動カム3に設けられたローラ配列構造20と、上記カムフォロア4に設けられた上記凹部17a、17a、…とを主要部として備えてなり、上記ローラ配列構造20が、上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部(位置決め範囲)を循環する構成とされている。
Next, a specific configuration of the
ローラ配列構造20は、上記駆動カム3に設けられたローラ循環路21と、このローラ循環路21に沿って循環移動する上記複数の転動ローラ13、13、…と、これら転動ローラ13、13、…に対して、その進行方向に推進力を与える推進用弾性部材22とを備えてなる。
The
ローラ循環路21は、図2に示すように、第3カム板12の外周輪郭に沿って形成されており、具体的には、図4(a)〜(b)に示すように、第3カム板12の外周案内面25と、第1カム板10および第2カム板11の案内溝26、27とにより形成されている。これら案内溝26、27は、上記第3カム板12の外周輪郭つまり上記外周案内面25に沿うとともに、互いに対向するように形成されており、その溝幅Wは転動ローラ13の外径寸法よりも若干大きく設定されて、転動ローラ13、13、…の転動を許容しつつ走行案内するようにされている。また、案内溝26、27の深さHは転動ローラ13の両端部を安定して保持案内するとともに、転動ローラ13にある程度の倒れが生じても案内溝26、27から外れない程度の大きさに設定されている。
As shown in FIG. 2, the
転動ローラ13は、具体的には金属製ニードルローラからなり、上記ローラ循環路21全周にわたり転動可能な僅かな間隔をもって整列状態で配置されるとともに、このローラ循環路21を転動案内されて循環移動するようにされている。
The rolling
推進用弾性部材22は、上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部におけるローラ循環路21へ転動ローラ13、13、…を送り込む(進入する)ための推進力を与えるもので、上記転動ローラ13、13、…間の少なくとも一部に介装されている。具体的には、推進用弾性部材22は、上記ローラ循環路21に配された転動ローラ配列において、連続する転動ローラ13、13、…の所定個数毎にローラ循環路21全周にわたって均等に介装配置されている。図示の実施形態においては、図3(b)および図4(a)に示すように、3つの転動ローラ13、13、…毎に、推進用弾性部材22が介装配置されている。
The propulsion
このような目的から、上記推進用弾性部材22には以下の条件が要求される。
i)推進用弾性部材22は、転動ローラ13、13、…間に介装された状態において、転動ローラ13、13、…の進行方向の弾性を有すること
For this purpose, the propulsion
i) The propulsion
ii)推進用弾性部材22は、転動ローラ13、13、…に上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部におけるローラ循環路21へ円滑に進入し得る程度の推進力を与えるとともに、上記転動ローラ13、13、…間に存在する油膜が切れない程度の大きさの弾発力を有すること
ii) The propulsion
なお、上記推進力は、転動ローラ13、13、…が上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部におけるローラ循環路21へ入るタイミングを作ってやる力で良く、比較的弱い力でよいことが本発明者の実験により判明している。
The propulsive force may be a force that creates a timing at which the rolling
図示の実施形態の推進用弾性部材22は、図5に示すように、転動ローラ13、13、…の進行方向に対して円弧状に折り曲げ形成されてなる平板帯状の金属製板材の形態とされている。この推進用弾性部材22の構成材料としては、転動ローラ13よりも柔らかな材質で、ばね性を有する金属材料が好ましく、図示の実施形態においてはステンレス鋼材が好適に使用される。
As shown in FIG. 5, the
推進用弾性部材22の具体的な配置構成は、図4(a)に示すように、推進用弾性部材22が隣接する転動ローラ13、13間に介装された状態において、推進用弾性部材22の長さ方向中央部分22aが両転動ローラ13、13の一方(図示の場合は進行方向後側)に当接係合するとともに、長さ方向両端縁22b、22bが両転動ローラ13、13の他方(図示の場合は進行方向前側)に当接係合するようにされている。なお、この推進用弾性部材22の配置構成は、図示の配置が前後逆転された構成とされてもよい。
As shown in FIG. 4A, the specific configuration of the propulsion
また、上記推進用弾性部材22は、図4(a)に示すように、その両端部が上記転動ローラ13、13、…の両端を案内する上記ローラ循環路21の一対の案内溝26、27に案内保持されて、転動ローラ13と同様に、ある程度の倒れが生じても案内溝26、27から外れないようにされている。
Further, as shown in FIG. 4 (a), the propulsion
さらに、推進用弾性部材22は、その伸張平板状態において、図4(c)に示すように、上記転動ローラ13の矩形状投影面よりも小さな矩形状輪郭を有する(推進用弾性部材22の長さおよび幅共に、転動ローラ13の長さおよび外径よりも小さい)ように設定されており、推進用弾性部材22の存在が転動ローラ13、13、…の円滑な転動走行を阻害しないようにされている。
Furthermore, the elastic member for
凹部17aは、上記のように構成されたローラ配列構造20の転動ローラ13、13、…が転接係合する部位で、前述のごとくカムフォロア4のタレット17の外周面に等間隔をもって4つ設けられ、具体的には、停留期間において、上記ローラ配列構造20がこの凹部17aと上記駆動カム3の第3カム板12の半円弧状部分12aとの当接係合部を循環するように構成されている(図8(f)参照)。
The
この目的のため、上記タレット17の凹部17aの曲率半径は、上記駆動カム3の第3カム板12の半円弧状部分12aの曲率半径に対応して設定されて、上記ローラ配列構造20の転動ローラ13、13、…が、図4(b)に示すように、これら第3カム板12の半円弧状部分12aにおける外周案内面25と、タレット17の凹部17aの内周案内面28とにより、所定の予圧をもって挟持された状態で転動走行するように構成されている。
For this purpose, the radius of curvature of the
そして、このように構成された位置決め機構5は、前述したように停留期間において、図8(f)に示すごとく、上記ローラ配列構造20が、推進用弾性部材22、22、…の推進作用により、上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部(位置決め範囲)を円滑に循環しながら、転動ローラ13、13、…がタレット17の凹部17aに対して転接係合して、カムフォロア4の回転を位置決め規制する。
In the
すなわち、上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部は、カム駆動の精度を確保するために適正な予圧が付与された圧接状態に保たれており、上述したように、上記転動ローラ13、13、…は、第3カム板12の半円弧状部分12aにおける外周案内面25とタレット17の凹部17aの内周案内面28とにより、両側から所定の予圧をもって挟持された状態にある(図4(b)参照)。換言すれば、上記当接係合部における第3カム板12の外周案内面25とタレット17の凹部17aの内周案内面28との対向する隙間間隔は、転動ローラ13の外径よりも狭く設定されて、この転動ローラ13を介して上記当接係合部には所定の大きさの予圧がかかった状態にある。
In other words, the contact engagement portion between the
通常は、この予圧がかかった隙間に転動ローラ13、13、…が入って行こうとする時(入力軸1が回ろうとした時)に、転動ローラ13が上記両円弧面25、28により形成されるローラ循環路21に入る際にある程度の抵抗力を受けて、転動ローラ13が蹴られてしまう現象が起こり、これにより、このローラ循環路21の上流側外部において、転動ローラ13、13、…同士が互いに圧接状態となる傾向にある。
Normally, when the rolling
本実施形態においては、連続する転動ローラ13、13、…の所定個数(図示の場合は3つ)毎に推進用弾性部材22がローラ循環路21全周にわたって均等に介装配置されているので、転動ローラ13、13、…は、これら推進用弾性部材22、22、…により推進力を与えられて、上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部に形成されるローラ循環路21に入る際の抵抗力に抗して円滑に送り込まれる(進入する)こととなり、この結果、転動ローラ13、13、…が互いに圧接状態となることなく円滑な転動が確保されて、入力軸1の回転抵抗が大幅に低減されるとともに、出力軸2の円滑な回転動作が得られて、所定の割出精度や繰返し精度が確保される。
In this embodiment, the
予圧用弾性部材6は、装置の主要構成部材の嵌め合い部分の少なくとも一箇所、つまり、入力軸1と駆動カム3、上記カム板10、11、12と固定ピン14、出力軸2とカムフォロア4および上記従節ローラ15、16と支軸の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に介装されており、図示の実施形態においては、入力軸1と駆動カム3との嵌め合い部分および上記カム板10、11、12と固定ピン14との嵌め合い部分に、予圧用弾性部材6がそれぞれ介装されている。
The preload
予圧用弾性部材6が介装される嵌め合い部分の具体的構造は、この嵌め合い部分において、各構成部材1〜4の加工寸法の公差に対応した円筒状隙間S(図2における一点鎖線円内部分の拡大図参照)が形成されるとともに、この円筒状隙間Sに上記予圧用弾性部材6が介装されてなる。
The specific structure of the fitting portion in which the preloading
すなわち、本実施形態の間欠伝動装置は、図示されるように、複数の構成部材1〜4から構成されており、これらの構成部材がそれぞれ個別に機械加工されるところ、特に、上記駆動カム3の第1〜第3カム板10、11、12およびカムフォロア4のタレット17は、その輪郭形状の特殊性から加工精度にバラツキが生じやすい。
That is, the intermittent transmission device of the present embodiment is composed of a plurality of
したがって、このように加工精度にバラツキのある構成部材から装置の主要部であるパラレルカム機構が組み立てられた場合、駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部、つまり第1カム板10と第1従節ローラ15との当接係合部、第3カム板12とタレット17の当接係合部および第2カム板11と第2従節ローラ16との当接係合部に微小な隙間が生じたり、あるいはこれと逆に圧接し過ぎな状態が生じるのを避け難く、これら当接係合部に適正な予圧を付与することが困難である。
Therefore, when the parallel cam mechanism, which is the main part of the apparatus, is assembled from the components having variations in processing accuracy in this way, the contact engagement portion between the
そこで、本実施形態においては、入力軸1と駆動カム3との嵌め合い部分および上記カム板10、11、12と固定ピン14との嵌め合い部分が、各構成部材1〜4の仕上がり寸法に許容される寸法誤差(加工バラツキ)である公差分を考慮して製作されて、上記円筒状隙間Sが形成され、この円筒状隙間Sに、上記予圧用弾性部材6が介装されることにより、駆動カム3とカムフォロア4が、どの回転位置においても常に適正な予圧を受けた圧接状態を保つことができるように構成されている。
Therefore, in this embodiment, the fitting portion between the
このような目的から、上記予圧用弾性部材6には以下の条件が要求される。
i)予圧用弾性部材6は、上記嵌め合い部分の円筒状隙間Sに介装された状態において、径方向の弾性を有すること
For this purpose, the preload
i) The preload
ii)予圧用弾性部材6は、停留期間において上記当接係合部が所定の予圧を付与された当接係合状態に保たれる弾性を有するとともに、装置に設定される割出し期間における許容回転負荷に耐え得る弾性反発力を有すること
ii) The preload
図示の実施形態の予圧用弾性部材6は、図7に示すような波形形状断面の金属製板材、つまり長手方向に対して垂直方向へ均等な凹凸状に折り曲げて形成されてなる平板帯状の金属製板材の形態とされ、その幅寸法が、介装対象である上記嵌め合い部分の円筒状隙間Sの軸方向長さに対応して設定されるとともに、その長さ寸法が、上記円筒状隙間Sの円周長さに対応して設定される。また、図示の金属製板材つまり予圧用弾性部材6を構成する金属材料としては、耐食性に優れるばね性を有する金属材料が好ましく、図示の実施形態においてはステンレス鋼材が採用されている。
The preload
そして、この金属製板材が上記円筒状隙間Sに巻回状にかつ径方向へ弾発的に介装されて、円筒状の予圧用弾性部材6が形成されている。具体的には、前述したように、第3カム板12が、図6に示すごとく入力軸1と一体形成されてなることから、予圧用弾性部材6は、図示のごとく、入力軸1と第1カム板10との嵌め合い部分、入力軸1と第2カム板11との嵌め合い部分、第1カム板10と固定ピン14との嵌め合い部分、および第2カム板11と固定ピン14との嵌め合い部分に、それぞれ介装されている。
The metal plate material is wound around the cylindrical gap S and is elastically inserted in the radial direction to form a cylindrical preload
このように、予圧用弾性部材6が上記嵌め合い部分の円筒状隙間Sにそれぞれ介装された状態において、図2における一点鎖線円内部分の拡大図に示すように、予圧用弾性部材6の山部6a、6a、…が、上記嵌め合い部分の外径側部材(例えば入力軸1と駆動カム3との嵌め合い部分においては駆動カム3)の円筒穴内径面全周わたって均一に当接するとともに、予圧用弾性部材6の谷部6b、6b、…が、上記嵌め合い部分の内径側部材(同じく、入力軸1と駆動カム3との嵌め合い部分においては入力軸1)の円筒外径面全周わたって均一に当接する。具体的には説明しないが、駆動カム3のカム板10、11、12と固定ピン14との嵌め合い部分に介装される予圧用弾性部材6、6、…も同様な構成とされている。
In this way, in the state where the preload
これにより、上記予圧用弾性部材6に要求される条件i)およびii)が満たされて、装置構成部材1〜4の加工精度のバラツキが相殺吸収される結果、駆動カム3のカム面(10a、10b、11a、11b、13)と、カムフォロア4の従節ローラ15、16および凹部17aとの当接係合部について、どの回転位置関係においても適正な所定の予圧が付与された当接係合状態(圧接状態)に常時安定して保たれることとなる。
As a result, conditions i) and ii) required for the preload
また、本実施形態においては、駆動カム3のカム板10、11、12の外周輪郭形状寸法が正規の外周輪郭形状寸法(加工誤差が全くないと仮定した場合の理想設計寸法)よりも若干大きく形成されている。この場合の大きさは、予圧用弾性部材6が塑性変形しない程度に設定されている。このような構成とすることにより、上記当接係合部における所望の圧接状態がより確実に得られる。
Further, in the present embodiment, the outer peripheral contour shape dimensions of the
しかして、以上のように構成された間欠伝動装置を備えた自動機において、図外の駆動源により入力軸1に連続的な回転駆動力が入力されると、この入力軸1と一体回転する駆動カム3により、割出し期間(駆動期間)の間(図示の場合、この期間に駆動カム3が180°回転)、カムフォロア4が回転動作されて、出力軸2から自動機の入力部に、設定された回転角度(図示の場合は90°)だけの回転駆動力が出力伝達され、その後一定の期間は駆動力が伝達されない停留期間(非駆動期間)があり、このカム動作が繰り返される間欠駆動が行われる(図8(a)〜(e)参照)。
Thus, in the automatic machine equipped with the intermittent transmission device configured as described above, when a continuous rotational driving force is input to the
本実施形態の間欠伝動装置によれば、位置決め機構5が、入力軸1に取り付けられた駆動カム3と出力軸2に取り付けられたカムフォロア4との当接係合部(位置決め範囲)を循環するローラ配列構造20を備え、このローラ配列構造20は、上記駆動カム3に設けられたローラ循環路21と、このローラ循環路21を転動案内されて移動する複数の転動ローラ13、13、…と、これら複数の転動ローラ13、13、…間に介装されて、転動ローラ13、13、…の進行方向に推進力を与える推進用弾性部材22とを備えてなるから、転動ローラ13、13、…は、上記推進用弾性部材22により推進力を与えられて、上記駆動カム3とカムフォロア4の当接係合部に形成されるローラ循環路21に入る際の抵抗力に抗して円滑に送り込まれる(進入する)ことができる。
According to the intermittent transmission device of this embodiment, the
したがって、上記当接係合部のローラ循環路21の上流側外部において、転動ローラ13、13、…同士が互いに圧接状態となることなく、転動ローラ13、13、…の円滑な転動が確保される結果、入力軸1の回転抵抗が低減されるとともに、出力軸2の円滑な回転動作が確保されて、割出精度や繰返し精度を向上させることができる。
Therefore, the rolling
また、転動ローラ13、13、…の円滑な転動が確保されることにより、転動ローラ13、13、…の磨耗が低減される結果、カム機構の停留期間において、入力軸1の駆動カム3と出力軸2のカムフォロア4との間に隙間が生じることなく、バックラッシの発生も有効に防止されて、常時安定して所定の予圧が与えられた圧接状態が確保されて、この点からも割出精度や繰返し精度の向上が図られる。
Further, the smooth rolling of the rolling
さらに、転動ローラ13、13、…の磨耗による金属粉の発生も防止される結果、軸受等の部品の耐久性も向上して、装置寿命の向上が図られる。
Further, generation of metal powder due to wear of the rolling
また、本実施形態の間欠伝動装置においては、入力軸1と駆動カム3との嵌め合い部分および上記カム板10、11、12と固定ピン14との嵌め合い部分に、予圧用弾性部材6が介装されて、上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部が所定の予圧を付与された当接係合状態に保たれる構成とされているから、パラレル機構の構成部材1〜4に生じる加工精度のバラツキが、パラレルカム機構のカム動作に影響することはなく、駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部について、適正な予圧が付与された圧接状態を保つことができる。これにより、上記駆動カム3とカムフォロア4との当接係合部に微小な隙間が生じて、間欠回転駆動の停留期間に残留振動が発生したり、あるいは、これと逆に圧接し過ぎな状態が生じて、装置の停留期間において駆動カム3によるカムフォロア4に対するローラロッキングに不具合が生じて、割出精度や繰返し精度を悪化させるということがない。
Further, in the intermittent transmission device of the present embodiment, the preload
この結果、(a)パラレルカム機構における割出精度および繰返し精度が向上する、(b)パラレルカム機構における停留期間における残留振動が低減される、および(c)パラレルカム機構の高速回転時の振動が低減されるなど、パラレルカム機構に要求される各種性能が有効に発揮される。これにより、各種製品の製造工程に装置される間欠コンベア、送り装置あるいはインデックステーブルなど、自動機の間欠位置決め装置の主要部を構成する割出装置として最適な間欠伝動装置を提供することが可能となる。 As a result, (a) indexing accuracy and repeatability in the parallel cam mechanism are improved, (b) residual vibration in the stationary period in the parallel cam mechanism is reduced, and (c) vibration at high speed rotation of the parallel cam mechanism. Various performances required for the parallel cam mechanism are effectively exhibited. As a result, it is possible to provide an optimal intermittent transmission device as an indexing device that constitutes the main part of an intermittent positioning device of an automatic machine, such as an intermittent conveyor, a feeding device or an index table, which is installed in the manufacturing process of various products. Become.
実施形態2
本実施形態は図10に示されており、ゼネバ機構方式の構成を備えた間欠伝動装置とされている。
This embodiment is shown in FIG. 10 and is an intermittent transmission device having a Geneva mechanism type configuration.
すなわち、本実施形態の間欠伝動装置は、具体的には図示されるように、平行に配置された入力軸1および出力軸2、入力軸1に取り付け固定された駆動体33、ならびに出力軸2に取り付け固定された従動体34を主要部として備える。また、上記駆動体33と従動体34との間には、停留期間において上記出力軸2の間欠割出角度を位置決めする位置決め機構5が設けられるとともに、上記構成部材1、2、33、34の嵌め合い部分には予圧用弾性部材6が介装されて、上記駆動体33のカム面と上記従動体34との当接係合部が所定の予圧を付与された当接係合状態に保たれる構成とされている。なお、上記主要構成部材1、2、33、34は、具体的には図示しないが、実施形態1の間欠伝動装置と同様にハウジング内に内装されている。
That is, the intermittent transmission device according to the present embodiment, as specifically shown, includes an
駆動体33は、その外周部位に係合部材35を備えるとともに、その中心部位に回転規制カム36を一体的に備える原動車の形態とされている。
The drive body 33 is provided with an
上記係合部材35は、後述する従動体34の係合溝38に係合するもので、図示の実施形態においては、上記原動車33の支軸33aに回転可能に軸支された円筒状の係合ローラの形態とされている。
The engaging
回転規制カム36は、後述する従動体34の係合凹部39に係合するもので、原動車33の片面に原動車33と同軸上に積層一体化された略扇形形状のカム板の形態とされ、その外周部には、上記係合凹部39と共に上記位置決め機構5を構成する複数の転動ローラ13、13、…が転動循環可能に配列されている。
The
従動体34は、上記係合ローラ35と当接係合する上記係合溝38を備える従動車の形態とされている。
The
この従動車24は、上記係合溝38と係合凹部39とが回転方向へ所定ピッチ(所定角度)をもって同数個(図示のものにおいては6つ)ずつ交互に形成されている。
In the follower wheel 24, the
係合溝38は、径方向外方へ延びて開口する略U字形状輪郭を有し、その溝幅が上記原動車33の係合ローラ35の外径よりも若干大きく設定されている。また、係合凹部39は、径方向外方へ開口する円弧形状輪郭を有し、その円弧形状輪郭の曲率が上記回転規制カム36の転動ローラ13、13、…の外接円輪郭の曲率と略同一に設定されている。
The
これら原動車33と従動車34との関係構造は、入力軸1に連続的な回転駆動力が入力されることにより、駆動期間である割出し期間の間、設定された回転角度だけ出力軸2に駆動力が出力(伝達)され、その後一定の期間は駆動力が伝達されない非駆動期間である停留期間があり、その後また、設定された回転角度だけ駆動力が出力されるということが繰り返される間欠駆動を行う構成とされている。
The relational structure between the driving vehicle 33 and the driven
図示の実施形態においては、原動車33が360°つまり1回転する間に、従動車34が60°つまり1/6回転するように構成されている。
In the illustrated embodiment, the driven
すなわち、具体的には図示しないが、入力軸1が駆動回転すると、原動車33が一体的に回転し、原動車33の一回転途中で、係合ローラ35が従動車34の係合溝38の1つに係合する。この係合ローラ35と係合溝38との係合により、従動車34は原動車33の矢符方向の回転に伴って60°だけ回転される(割出し期間)。この場合、係合ローラ35と係合溝38との係合による摩擦は、係合ローラ35の回転により軽減される。
That is, although not specifically shown, when the
その後、原動車33が矢符方向へ回転を続ける間、原動車33の係合ローラ35は上記従動車34のいずれの係合溝38にも係合せず、従動車34は回転しない(停留期間)。この間は、上記回転規制カム36の転動ローラ13、13、…(回転規制カム面)が従動車34の係合凹部39に対して転接しながら当接係合することにより、従動車34の回転が位置決め規制されている。
After that, while the prime mover 33 continues to rotate in the direction of the arrow, the
位置決め機構5は、実施形態1におけるものと実質的に同一構成とされている。すなわち、位置決め機構5は、上記原動車33に一体的に設けられた回転規制カム36の外周部に設けられたローラ配列構造20と、上記従動車34の外周面に設けられた上記係合凹部39とを備えてなり、これら構成部20、39の具体的構成は実施形態1のものと同様とされている。
The
予圧用弾性部材6は、実施形態1と同様、装置の主要構成部材の嵌め合い部分の少なくとも一箇所、つまり、入力軸1と原動車33、上記係合ローラ35と原動車33の支軸33aおよび上記出力軸2と従動車34の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に介装されており、図示の実施形態においては、上記入力軸1と原動車33および上記係合ローラ35と支軸33aとの嵌め合い部分に介装されている。これにより、原動車33の係合ローラ35と従動車34の係合溝38および回転規制カム36の転動ローラ13、13、…(回転規制カム面)と従動車34の係合凹部39との当接係合部が所定の予圧を付与された当接係合状態に保たれる。
Similar to the first embodiment, the preload
なお、この予圧用弾性部材6についてのその他の構成および作用は、前述した実施形態1の場合と同様である。
The other configurations and operations of the preload
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲において種々の設計変更が可能である。 The above-described embodiment is merely a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various design changes can be made within the scope.
例えば、ローラ配列構造20の具体的構成は、前述の諸条件を満たす範囲において種々設計変更可能であり、一例として、推進用弾性部材22の配置構成は、図11(a)に示すように、推進用弾性部材22が2つの転動ローラ13、13毎に介装配置されたり、あるいは図11(b)に示すように、推進用弾性部材22が6つの転動ローラ13、13、…毎に介装配置されるなど、目的に応じて適宜選択設計され得る。
For example, the specific configuration of the
同様に、予圧用弾性部材6の具体的構成も、前述の諸条件を満たす範囲において種々設計変更可能であり、一例として、図12(a)および(b)に示すような構成も採用可能である。
Similarly, the specific configuration of the preload
すなわち、図10(a)に示される予圧用弾性部材6は円筒状金属環の形態とされている。この円筒状金属環は、具体的な図示は省略するが、介装対象となる装置構成部材の嵌め合い部分の円筒状隙間Sに対応した内外径寸法を有するとともに、径方向の係合凸部5c、5c、…が全周にわたって均等に形成されてなる。また、上記円筒状金属環を構成する金属材料としては、実施形態1と同様、耐食性に優れるばね性を有する金属材料が好ましく、例えばステンレス鋼材が採用される。
That is, the preload
また、図10(b)に示される予圧用弾性部材6は弾性円筒体の形態とされている。この弾性円筒体は、間欠伝動装置に設定される割出し期間における許容回転負荷が比較的小さい場合などに最適に採用され、例えばゴム製円筒体であることが望ましい。
Further, the preload
1 入力軸
2 出力軸
3 駆動カム(駆動体)
4 カムフォロア(従動体)
5 位置決め機構
6 予圧用弾性部材
10 第1カム板
11 第2カム板
12 第3カム板
12a 第3カム板の半円弧状部分
13 転動ローラ
14 固定ピン
15 第1従節ローラ
16 第2従節ローラ
17 タレット
17a 凹部
20 ローラ配列構造
21 ローラ循環路
22 推進用弾性部材
22a 長さ方向中央部分
22b 長さ方向両端縁
25 外周案内面
26、27 案内溝
28 凹部の内周案内面
33 原動車(駆動体)
34 従動車(従動体)
35 係合ローラ(係合部材)
36 回転規制カム
38 係合溝
39 係合凹部
W 案内溝の溝幅
H 案内溝の深さ
1
4 Cam followers
5
34 Driven vehicle (driven body)
35 Engagement roller (engagement member)
36
Claims (15)
前記駆動体と従動体との当接係合部を循環するローラ配列構造を備え、
このローラ配列構造は、前記駆動体に設けられたローラ循環路と、このローラ循環路を転動案内されて移動する複数の転動ローラと、これら複数の転動ローラ間の少なくとも一部に介装されて、転動ローラの進行方向に推進力を与える推進用弾性部材とを備えてなる
ことを特徴とする間欠伝動装置の位置決め機構。 Provided in an intermittent transmission device that converts the continuous rotation motion of the input shaft into intermittent rotation motion of the output shaft by cam driving the driven body attached to the output shaft by the drive body attached to the input shaft. A positioning mechanism for positioning an intermittent index angle of the output shaft during a stationary period,
Comprising a roller arrangement structure that circulates through a contact engagement portion between the driving body and the driven body;
The roller arrangement structure includes a roller circulation path provided in the driving body, a plurality of rolling rollers that move while being guided by rolling in the roller circulation path, and at least a part between the plurality of rolling rollers. A positioning mechanism for an intermittent transmission, comprising: an elastic member for propulsion that is mounted and applies a propulsive force in the traveling direction of the rolling roller.
ことを特徴とする請求項1に記載の間欠伝動装置の位置決め機構。 2. The intermittent transmission device positioning mechanism according to claim 1, wherein the propulsion elastic member has elasticity in a traveling direction of the rolling roller in a state of being interposed between the rolling rollers.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の間欠伝動装置の位置決め機構。 The elastic member for propulsion provides the rolling roller with a propulsive force that can smoothly enter the roller circulation path of the contact engagement portion, and the oil film existing between the rolling rollers is not broken. The intermittent transmission device positioning mechanism according to claim 1, wherein the positioning mechanism has an elastic force.
この推進用弾性部材が前記隣接する転動ローラ間に介装された状態において、弾性部材の長さ方向中央部分が前記両転動ローラの一方に当接係合するとともに、長さ方向両端縁が前記両転動ローラの他方に当接係合する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の間欠伝動装置の位置決め機構。 The elastic member for propulsion is in the form of a flat plate-like metal plate formed by bending in an arc shape with respect to the traveling direction of the rolling roller,
In a state where the elastic member for propulsion is interposed between the adjacent rolling rollers, the central portion in the length direction of the elastic member abuts and engages one of the two rolling rollers, and both end edges in the length direction The positioning mechanism of the intermittent transmission device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that abuts and engages the other of the rolling rollers.
ことを特徴とする請求項4に記載の間欠伝動装置の位置決め機構。 5. The intermittent transmission device according to claim 4, wherein both ends of the elastic member for propulsion are guided and held in a pair of guide grooves of the roller circulation path that guides both ends of the rolling roller. Positioning mechanism.
ことを特徴とする請求項5に記載の間欠伝動装置の位置決め機構。 6. The positioning mechanism for an intermittent transmission device according to claim 5, wherein the elastic member for propulsion has a rectangular outline smaller than a rectangular projection surface of the rolling roller in the extended flat plate state.
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の間欠伝動装置の位置決め機構。 The elastic member for propulsion is disposed evenly over the entire circumference of the roller circulation path for every predetermined number of continuous rolling rollers in a rolling roller array arranged to be capable of rolling in the roller circulation path. The positioning mechanism for an intermittent transmission device according to any one of claims 1 to 7.
停留期間において前記出力軸の間欠割出角度を位置決めする位置決め手段を備え、
この位置決め手段は、請求項1から8のいずれか一つに記載の位置決め機構である
ことを特徴とする間欠伝動装置。 A device that converts the continuous rotational motion of the input shaft into intermittent rotational motion of the output shaft by cam driving the driven body attached to the output shaft by a drive body attached to the input shaft,
Positioning means for positioning the intermittent index angle of the output shaft in the stationary period;
The intermittent transmission device according to any one of claims 1 to 8, wherein the positioning means is the positioning mechanism according to any one of claims 1 to 8.
ことを特徴とする請求項9に記載の間欠伝動装置。 An elastic member is interposed in at least one of the fitting portions of the apparatus constituent member, and the contact engagement portion between the driving body and the driven body is kept in the contact engagement state to which a predetermined preload is applied. The intermittent transmission device according to claim 9, wherein the intermittent transmission device is configured as described above.
ことを特徴とする請求項9に記載の間欠伝動装置。 A cylindrical gap corresponding to the tolerance of the processing dimension of each component member is formed in the fitting portion of the device component member in which the elastic member is interposed, and the elastic member is interposed in the cylindrical gap. The intermittent transmission device according to claim 9.
ことを特徴とする請求項9または10に記載の間欠伝動装置。 The intermittent transmission device according to claim 9 or 10, wherein the elastic member has radial elasticity in a state where the elastic member is interposed in a cylindrical gap of the fitting portion.
ことを特徴とする請求項9から12のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。 The elastic member has elasticity that allows the contact engagement portion to be maintained in a contact engagement state to which a predetermined preload is applied during a stationary period, and withstands an allowable rotational load during an indexing period set in the apparatus. The intermittent transmission device according to claim 9, wherein the intermittent transmission device has an elastic repulsive force to be obtained.
前記位置決め機構は、前記駆カムを構成するカム板の一つの外周部に設けられた前記ローラ配列構造と、前記カムフォロアを構成するタレットの外周面に等間隔をもって複数設けられ、前記ローラ配列構造の転動ローラが転接係合する円弧状の凹部とを備えてなる
ことを特徴とする請求項9から13のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。 The input shaft and the output shaft are arranged in parallel, the drive body attached to the input shaft is in the form of a drive cam comprising a plurality of cam plates, and the follower attached to the output shaft is the cam plate A follower roller that comes into contact with and engages with the cam surface is provided in a cam follower configuration in which the follower roller is provided upright at equal intervals in the circumferential direction.
A plurality of the positioning mechanisms are provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the turret constituting the cam follower and the roller arrangement structure provided on one outer peripheral portion of the cam plate constituting the driving cam. The intermittent transmission device according to any one of claims 9 to 13, wherein the rolling roller includes an arcuate recess that is in rolling contact with the rolling roller.
前記位置決め機構は、前記原動車と一体的に設けられた回転規制カムの外周部に設けられた前記ローラ配列構造と、前記従動車の外周面に等間隔をもって複数設けられ、前記ローラ配列構造の転動ローラが転接係合する円弧状の係合凹部とを備えてなる
ことを特徴とする請求項9から13のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。
The input shaft and the output shaft are arranged in parallel, the drive body attached to the input shaft is in the form of a driving vehicle provided with an engagement member, and the follower attached to the output shaft is engaged. It is a Geneva mechanism-type device in the form of a driven vehicle having an engagement groove for abutting engagement with a member,
The positioning mechanism includes a plurality of roller arrangement structures provided on an outer peripheral portion of a rotation restricting cam provided integrally with the driving vehicle, and a plurality of positioning mechanisms provided at equal intervals on the outer peripheral surface of the driven vehicle. The intermittent transmission device according to any one of claims 9 to 13, wherein the rolling roller includes an arcuate engagement concave portion with which the rolling roller is engaged in rolling contact.
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JP2014092234A (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-19 | Techno Dynamics Inc | Cam device |
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CN110860849A (en) * | 2019-12-09 | 2020-03-06 | 中国水电四局(福清)装备工程有限公司 | Overturning tool for welding stator bracket of wind driven generator |
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