JP2000002311A - 駆動力伝達機構 - Google Patents
駆動力伝達機構Info
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- JP2000002311A JP2000002311A JP16906498A JP16906498A JP2000002311A JP 2000002311 A JP2000002311 A JP 2000002311A JP 16906498 A JP16906498 A JP 16906498A JP 16906498 A JP16906498 A JP 16906498A JP 2000002311 A JP2000002311 A JP 2000002311A
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- shaft
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Abstract
化を図ることが可能な駆動力伝達機構を提供する。 【解決手段】 入力軸1はステッピングモータからの回
転駆動をカム部材2に伝達する。カム部材2の共役カム
2aは保持板5を介して出力軸7に取付けられたターレ
ット3a,3bとの間で共役関係にあり、ターレット3
a,3bが共役カム2aの外周に沿って移動することで
回転駆動が出力軸7に伝達され、出力軸7が回転運動を
行う。カム部材2の端面カム2bには保持板5を介して
出力軸7に取付けられたターレット4が当接され、ター
レット4にはバネ部材6によって保持板5の当接部分5
aが当接されている。ターレット4が端面カム2bの端
面に沿って移動すると、出力軸7は端面カム2bの一番
高い位置と一番低い位置との間で上下動する。
Description
し、特に自動工具交換機構やピックアンドプレース機構
に用いられる駆動力伝達機構に関する。
盤やフライス盤等に対する工具類の取外しや取付けを人
手を介することなく、自動的に行っている。この工具類
の取外しや取付けを行うのに際し、工具類を把持するア
ーム部材は工具類を旋盤やフライス盤等に近付けたり、
離すために、あるいはその工具類を収納する収納場所
(旋盤やフライス盤等の近傍位置)に近付けたり、離す
ために直線的に移動しなければならない。また、アーム
部材は旋盤やフライス盤等と収納場所との間で工具類を
移動するために回転運動を行うこともある。
は、部品等を搬送路(ベルトコンベア等)から部品を収
納する収納場所へ、あるいは収納場所から搬送路へ移動
するために、部品を把持する動作(部品等のピック)と
移動場所に置く動作(部品等のプレース)とを行ってい
る。上記の部品等のピック及びプレースには、その部品
等を把持するアーム部材が回転運動及び直線運動を行う
ように構成しなければならない。
直線運動を行わせるには、回転運動を行わせるための駆
動源及び直線運動を行わせるための駆動源を用いて、そ
れらの駆動源を夫々個別に制御する方法が考えられる。
からの駆動力を個別に伝達するための機構が必要とな
り、アーム部材に駆動力を伝達するための駆動力伝達機
構そのものが大規模化してしまう。
運動及び直線運動に変換して伝達する駆動力伝達機構が
考えられている。例えば、自動工具交換機構としては、
図10に示すように、ギヤードモータ31の回転力をス
プライン軸38及びリフトレバー41によって、工具4
3を把持する交換アーム42を矢印Eの方向に回転させ
たり、あるいは矢印Fの方向に直線移動させたりしてい
る。
まずベベルギヤ32を介してギヤ部材33に伝達され、
ギヤ部材33からプーリ部材34,35及びベルト部材
36を介してターレット軸37に伝達されることで、交
換アーム42を矢印Eの方向に回転させている。
示すように、ターレット44が取付けられており、ター
レット軸37が矢印Gの方向に回転することでターレッ
ト44の各ローラがスプライン軸38の溝に嵌合してい
くので、スプライン軸38が矢印Hの方向に回転し、交
換アーム42が取付けられた交換アーム軸40を回転さ
せる。
ルギヤ32を介してギヤ部材33に伝達され、ギヤ部材
33に取付けられたカム部材33aを回転させると、カ
ム部材33aに当接されているローラ部材41aによっ
てリフトレバー41が回動し、交換アーム軸40に取付
けられたシフタリング39を矢印Fの方向に移動させる
ので、交換アーム軸40が矢印Fの方向に直線移動する
こととなる。
伝達機構では、一つの駆動源からの駆動力を回転運動及
び直線運動に変換するために、スプライン軸やリフトレ
バーを必要とするので、小型化することが困難である。
但し、スプライン軸やリフトレバーを用いる方法では回
転運動及び直線運動を夫々個別に行わせるために二つの
駆動源を用いる場合よりも小型化されているが、工作機
械の小型化にともなってさらなる小型化が望まれてい
る。
わせる場合には、その回転運動の精度、つまり所定角度
回転させた後に停止させる際の停止位置の精度がスプラ
イン軸に設けた溝とターレットとの噛合わせ精度の影響
を受けるため、回転運動の精度を上げようとするとそれ
だけコストが掛かってしまい、機構そのものの高コスト
化を招いてしまう。
消し、コスト増を招くことなく、小型化及び高精度化を
図ることができる駆動力伝達機構を提供することにあ
る。
機構は、入力軸に加わる回転運動を出力軸に対して回転
運動及び前記出力軸の中心軸に沿った直線運動として伝
達する駆動力伝達機構であって、前記入力軸に加わる回
転運動を前記出力軸に対して回転運動として伝達するた
めの第1のカム部材と、前記入力軸に加わる回転運動を
前記出力軸に対して直線運動として伝達するための第2
のカム部材とを備え、前記第1及び第2のカム部材を前
記入力軸で同時に駆動するよう構成している。
記の構成において、前記入力軸及び前記出力軸が、前記
入力軸の中心軸と前記出力軸の中心軸とが互いに平行と
なるように配設されている。
上記の構成において、前記入力軸及び前記出力軸が、前
記入力軸の中心軸と前記出力軸の中心軸とが互いに直交
するように配設されている。
力軸及び出力軸を夫々の中心軸が互いに平行となるよう
に配設し、入力軸の回転駆動力を共役カムを用いて出力
軸に回転運動として伝えるとともに、端面カムを用いて
出力軸に直線運動として伝えている。
互いに直交するように配設し、入力軸の回転駆動力を共
役カムを用いて出力軸に回転運動として伝えるととも
に、端面カムを用いて出力軸に直線運動として伝えてい
る。この場合、共役カムに当接するターレット群を上下
2段配設し、上側のターレット群が共役カムに当接した
時の出力軸の回転方向と下側のターレット群が共役カム
に当接した時の出力軸の回転方向とが互いに逆方向とな
るようにしている。
役カムがターレットに当接して出力軸が回転運動を行う
工程と、端面カムがターレットに当接して出力軸が直線
運動を行う工程とが互いにずれるように構成している。
運動と直線運動とを行わせる場合に用いられていたスプ
ライン軸やリフトレバーが不要となるので、しかもカム
の組合せによって実現しているので、コスト増を招くこ
となく、小型化及び高精度化を図ることが可能となる。
図面を参照して説明する。図1(a)及び図2(a)は
本発明の一実施例の上から見た断面図であり、図1
(b)及び図2(b)は本発明の一実施例の側面から見
た断面図である。
よる駆動力伝達機構は入力軸1と、カム部材2と、ター
レット3a,3b,4と、保持板5と、バネ部材6と、
出力軸7と、ケース8とから構成されている。尚、カム
部材2は共役カム2aと端面カム2bとからなってお
り、入力軸1及び出力軸7は夫々の中心軸が互いに平行
となるように配設されている。
り、図示せぬステッピングモータからの回転駆動をカム
部材2に伝達する。カム部材2の共役カム2aは保持板
5を介して出力軸7に取付けられたターレット3a,3
bとの間で共役関係にあり、ターレット3a,3bの2
点で共役カム2aに接触しかつターレット3a,3bに
よる2方向で入力軸1の回転駆動を伝達する。
等を用いることなく共役カム2aに付勢することがで
き、共役カム2aを通してターレット3a,3bに入力
軸1の回転駆動を精度良く伝達することができる。この
場合、ターレット3a,3bが共役カム2aの外周に沿
って移動することで、入力軸1の回転駆動が出力軸7に
伝達され、出力軸7が回転運動(矢印Aの方向への回転
運動)を行う。
板5を介して出力軸7に取付けられたターレット4が当
接されており、ターレット4にはバネ部材6によって保
持板5の当接部分5aが当接されている。よって、ター
レット4が端面カム2bの端面に沿って移動すると、出
力軸7は端面カム2bの一番高い位置と一番低い位置と
の間で上下動(矢印Bの方向への直線移動)することと
なる。
5はバネ部材6によって下方に付勢されているが、ター
レット4はそのバネ部材6の付勢力に抗して端面カム2
bの端面に沿って移動する。したがって、端面カム2b
を通してターレット4に入力軸1の回転駆動を精度良く
伝達することができ、入力軸1の回転駆動が出力軸7に
伝達され、出力軸7が直線運動(矢印Bの方向への直線
運動)を行う。
出力軸7の回転運動との関係を示す図であり、図3
(b)は図1の入力軸1の回転駆動と出力軸7の直線運
動(上下動)との関係を示す図である。
転駆動(0°〜360°)を示し、縦軸が出力軸7の回
転運動(0°〜90°)を示している。また、図3
(b)においては横軸が入力軸1の回転駆動(0°〜3
60°)を示し、縦軸が出力軸7の直線運動(0mm〜
10mm)を示している。これら図3(a),(b)に
おいては、出力軸7の回転運動と直線運動とを互いにず
らせて行わせている。
(e)は図1の共役カム2aとターレット3a,3bと
の動作を示す図である。これらの図においては、出力軸
7(ターレット3a,3b間を結ぶ線分)が時計回り方
向に90°回転する様子を示している。尚、共役カム2
aはその中心からの距離が最短から最長へと変化する波
状の部分と中心からの距離が最長の円弧の部分とからな
っている。
り、ターレット3bが円弧の部分にある時に入力軸1に
ステッピングモータからの回転駆動が伝達されると、タ
ーレット3aが波状の部分から円弧の部分へと移動し、
ターレット3bが円弧の部分から波状の部分へと移動す
る[図4(a)〜(e)参照]。
することで円弧の部分へとさしかかり、ターレット3b
が円弧の部分に沿って移動することで波状の部分へとさ
しかかった時に、ターレット3a,3b間を結ぶ線分は
時計回り方向に45°回転することとなる[図4(f)
参照]。
移り、円弧の部分に沿って移動し、ターレット3bは波
状の部分へ移り、波状の部分に沿って移動することで、
ターレット3bが波状の部分における共役カム2aの中
心からの距離が最短の領域になると、ターレット3a,
3b間を結ぶ線分が時計回り方向に90°回転すること
となる[図5(a)〜(e)参照]。
の中心軸が互いに平行となるように配設し、入力軸1の
回転駆動力を共役カム2a及びターレット3a,3bを
用いて出力軸7に回転運動として伝えるとともに、端面
カム2b及びターレット4を用いて出力軸7に直線運動
として伝えることで、コスト増を招くことなく、小型化
及び高精度化を図ることができる。
見た断面図であり、図6(b)は本発明の他の実施例の
側面から見た断面図である。これらの図において、本発
明の他の実施例による駆動力伝達機構は入力軸11と、
端面カム12と、共役カム13,14と、ターレット1
5a〜15h,16a〜16h,17a〜17h,18
a〜18h,19,20(ターレット15b〜15h,
16b〜16h,17b〜17h,18b〜18hは図
示せず)と、出力軸21と、保持部材22と、ケース2
3とから構成されている。
取付けられ、保持部材22にはターレット19,20を
保持するレバー22a,22bが取付けられている。ま
た、入力軸11及び出力軸21は夫々の中心軸が互いに
直交するように配設されている。
13,14が取付けられており、図示せぬステッピング
モータからの回転駆動を端面カム12及び共役カム1
3,14カムに伝達する。
られたターレット15a〜15h,16a〜16h,1
7a〜17h,18a〜18hとの間で共役関係にあ
り、ターレット15a〜15h,16a〜16h,17
a〜17h,18a〜18hのうちの夫々2個のターレ
ットの2点で共役カム13,14に夫々接触しかつそれ
ら2個のターレットによる2方向で入力軸11の回転駆
動を伝達する。
16a〜16h,17a〜17h,18a〜18hのう
ちの夫々2個のターレットをバネ等を用いることなく共
役カム13,14に付勢することができ、共役カム1
3,14を通してターレット15a〜15h,16a〜
16h,17a〜17h,18a〜18hのうちの夫々
2個のターレットに入力軸11の回転駆動を精度良く伝
達することができる。この場合、ターレット15a〜1
5h,16a〜16h,17a〜17h,18a〜18
hのうちの夫々2個のターレットが共役カム13,14
の端面に沿って移動することで、入力軸11の回転駆動
が出力軸21に伝達され、出力軸21が回転運動(矢印
Cの方向への回転運動)を行う。
して保持部材22に連結されたターレット19が当接さ
れており、レバー22bを介して保持部材22に連結さ
れたターレット20には出力軸21に取付けられたシフ
タリング21aが当接されている。よって、ターレット
19が端面カム12の端面に沿って移動すると、保持部
材22及びレバー22a,22bを介して連結されたタ
ーレット20がターレット19の移動に応じて上下動
(矢印Dの方向への直線移動)するので、出力軸21は
ターレット20によるシフタリング21の上下動にとも
なって端面カム12の中心から最長の位置と最短の位置
との間で上下動(矢印Dの方向への直線移動)すること
となる。
トリング21aは出力軸21の自重によって下方に付勢
されているが、ターレット19はターレット20を介し
て伝達される出力軸21の自重に抗して端面カム12の
端面に沿って移動する。
ット20に入力軸11の回転駆動を精度良く伝達するこ
とができ、入力軸11の回転駆動が出力軸21に伝達さ
れ、出力軸21が直線運動(矢印Dの方向への直線運
動)を行う。尚、上記の例ではシフトリング21aを出
力軸21の自重のみによって下方に付勢しているが、ス
プリング等の付勢部材によって付勢することも可能であ
る。
と出力軸21の回転運動との関係を示す図であり、図7
(b)は図6の入力軸11の回転駆動と出力軸21の直
線運動(上下動)との関係を示す図である。
回転駆動(0°〜360°)を示し、縦軸が出力軸21
の回転運動(0°〜90°)を示している。また、図7
(b)においては横軸が入力軸1の回転駆動(0°〜3
60°)を示し、縦軸が出力軸7の直線運動(0mm〜
20mm)を示している。
0°)は共役カム13,14に設けた突起部分(図示せ
ず)がターレット15a〜15h,16a〜16hのう
ちの夫々2個のターレットに当接する時及びターレット
17a〜17h,18a〜18hのうちの夫々2個のタ
ーレットに当接する時の2回回転運動を行う。
ターレット15a〜15h,16a〜16hのうちの夫
々2個のターレットに当接する時の回転運動とターレッ
ト17a〜17h,18a〜18hのうちの夫々2個の
ターレットに当接する時の回転運動とは回転する方向が
逆に、つまり0°→90°の方向及び90°→0°の方
向になる。
(f)は図6の共役カム13,14とターレット15
a,15c,16a,16cとの動作を示す図である。
これらの図においては、出力軸21が反時計回り方向に
90°回転する様子を示している。
13a,14aが設けられており、この突起部分13
a,14aにターレット15a,15c,16a,16
cが当接することで、出力軸21が反時計回り方向に9
0°回転する。また、突起部分13a,14aの設置位
置は夫々ターレット15a,15c,16a,16cが
当接することで、出力軸21を45°ずつ回転するよう
な位置にずらして設置してある。さらに、図8(a)〜
(f)及び図9(a)〜(f)においては突起部分13
a,14aが左側から右側に移動しており、それに伴っ
て出力軸21が反時計回りに回転するようになってい
る。
らの回転駆動が伝達され、共役カム13,14の突起部
分13a,14aが左側から右側に移動することで、タ
ーレット16aが突起部分14aを乗り越えて、ターレ
ット16cが突起部分14aの台状部分に乗ると、出力
軸21は反時計回り方向に45°回転することとなる
[図8(a)〜(f)参照]。この時、ターレット15
a,15cは共役カム13の突起部分13aにまだ当接
されていない。
13a,14aが左側から右側に移動することで、ター
レット15a,15cが夫々突起部分13aに当接し、
ターレット15cが突起部分13aの台状部分の中央に
くると、出力軸21は反時計回り方向に90°回転する
こととなる[図9(a)〜(f)参照]。この時、ター
レット16a,16cは共役カム14の突起部分14a
から離れていく。
ーレット15a,15c,16a,16cとの動作につ
いて述べたが、他のターレット15b,15d〜15
h,16b,16d〜16hも上記の動作と同様に動作
する。また、共役カム13,14とターレット17a〜
17h,18a〜18hとの動作も上記の動作と同様で
ある。但し、共役カム13,14とターレット17a〜
17h,18a〜18hとの動作によって、出力軸21
は上記とは逆方向、つまり時計回り方向に回転する。
夫々の中心軸が互いに直交するように配設し、入力軸1
1の回転駆動力を共役カム13,14及びターレット1
5a〜15h,16a〜16h,17a,17h,18
a〜18hを用いて出力軸21に回転運動として伝える
とともに、端面カム12及びターレット1,20を用い
て出力軸21に直線運動として伝えることで、コスト増
を招くことなく、小型化及び高精度化を図ることができ
る。
力軸に加わる回転運動を出力軸に対して回転運動及び出
力軸の中心軸に沿った直線運動として伝達する駆動力伝
達機構において、入力軸に加わる回転運動を出力軸に対
して回転運動として伝達するための第1のカム部材と、
入力軸に加わる回転運動を出力軸に対して直線運動とし
て伝達するための第2のカム部材とを入力軸に取付け、
これら第1及び第2のカム部材を入力軸で同時に駆動す
るよう構成することによって、コスト増を招くことな
く、小型化及び高精度化を図ることができるという効果
がある。
図、(b)は本発明の一実施例の側面から見た断面図で
ある。
図、(b)は本発明の一実施例の側面から見た断面図で
ある。
転運動との関係を示す図、(b)は図1の入力軸の回転
駆動と出力軸の直線運動(上下動)との関係を示す図で
ある。
との動作を示す図である。
との動作を示す図である。
図、(b)は本発明の他の実施例の側面から見た断面図
である。
転運動との関係を示す図、(b)は図6の入力軸の回転
駆動と出力軸の直線運動(上下動)との関係を示す図で
ある。
との動作を示す図である。
との動作を示す図である。
ある。
を示す図である。
9,20 ターレット 5 保持板 6 バネ部材 7,21 出力軸 8,23 ケース 13a,14a 突起部分 21a シフタリング 22 保持部材 22a,22b レバー
7)
機構は、入力軸に加わる回転運動を出力軸に対して回転
運動及び前記出力軸の中心軸に沿った直線運動として伝
達する駆動力伝達機構であって、前記出力軸に取付けら
れた第1及び第2のターレットと、前記第1及び第2の
ターレットと共役関係を持ちかつ前記入力軸に加わる回
転運動を前記第1及び第2のターレットを介して前記出
力軸に対して回転運動として伝達するための板状の第1
のカム部材と、回転軸が前記第1及び第2のターレット
の回転軸と直交する方向になるように前記出力軸に取付
けられた第3のターレットと、前記第3のターレットに
当接しかつ前記前記入力軸に加わる回転運動を前記第3
のターレットを介して前記出力軸に対して直線運動とし
て伝達するための第2のカム部材とを備え、前記第1及
び第2のカム部材を一体に形成してこれらのカム部材を
前記入力軸で駆動するようにしている。
は、入力軸に加わる回転運動を出力軸に対して回転運動
及び前記出力軸の中心軸に沿った直線運動として伝達す
る駆動力伝達機構であって、前記出力軸に取付けられた
第1及び第2のターレットと、前記第1及び第2のター
レットと共役関係を持ちかつ前記入力軸に加わる回転運
動を前記第1及び第2のターレットを介して前記出力軸
に対して回転運動として伝達するための板状の第1のカ
ム部材と、前記出力軸に取付けられた第3のターレット
と、前記第3のターレットに当接しかつ前記前記入力軸
に加わる回転運動を前記第3のターレットを介して前記
出力軸に対して直線運動として伝達するための第2のカ
ム部材とを備え、前記第1及び第2のカム部材を一体に
形成してこれらのカム部材を前記入力軸で駆動するよう
にし、前記入力軸及び前記出力軸は、前記入力軸の中心
軸と前記出力軸の中心軸とが互いに直交するように配設
している。
Claims (6)
- 【請求項1】 入力軸に加わる回転運動を出力軸に対し
て回転運動及び前記出力軸の中心軸に沿った直線運動と
して伝達する駆動力伝達機構であって、前記入力軸に加
わる回転運動を前記出力軸に対して回転運動として伝達
するための第1のカム部材と、前記入力軸に加わる回転
運動を前記出力軸に対して直線運動として伝達するため
の第2のカム部材とを有し、前記第1及び第2のカム部
材を前記入力軸で同時に駆動するよう構成したことを特
徴とする駆動力伝達機構。 - 【請求項2】 前記入力軸及び前記出力軸は、前記入力
軸の中心軸と前記出力軸の中心軸とが互いに平行となる
ように配設したことを特徴とする請求項1記載の駆動力
伝達機構。 - 【請求項3】 前記第1のカム部材を共役カムで構成
し、前記第2のカム部材を端面カムで構成したことを特
徴とする請求項2記載の駆動力伝達機構。 - 【請求項4】 前記入力軸及び前記出力軸は、前記入力
軸の中心軸と前記出力軸の中心軸とが互いに直交するよ
うに配設したことを特徴とする請求項1記載の駆動力伝
達機構。 - 【請求項5】 前記第1のカム部材を共役カムで構成
し、前記第2のカム部材を端面カムで構成したことを特
徴とする請求項4記載の駆動力伝達機構。 - 【請求項6】 前記出力軸の入力軸側の端部に配設され
かつ前記共役カムに取付けられた突起部に当接する第1
のターレット群と、前記出力軸に前記端部から予め設定
された所定間隔開けて配設されかつ前記突起部に当接す
る第2のターレット群とを含み、 前記突起部が前記第1のターレット群に当接した時に前
記入力軸の回転運動を前記出力軸に伝達し、 前記突起部が前記第2のターレット群に当接した時に前
記入力軸の回転運動を前記出力軸に伝達しかつ前記出力
軸を前記突起部が前記第1のターレット群に当接した時
とは逆方向に回転させることを特徴とする請求項4また
は請求項5記載の駆動力伝達機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16906498A JP2945655B1 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 駆動力伝達機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16906498A JP2945655B1 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 駆動力伝達機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2945655B1 JP2945655B1 (ja) | 1999-09-06 |
JP2000002311A true JP2000002311A (ja) | 2000-01-07 |
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ID=15879677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16906498A Expired - Fee Related JP2945655B1 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 駆動力伝達機構 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2945655B1 (ja) |
Cited By (3)
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US6601470B2 (en) | 2000-06-26 | 2003-08-05 | Sankyo Manufacturing Co. | Cam mechanism |
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1998
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