JP2000154859A - 回転運動を直線運動に変換する装置 - Google Patents
回転運動を直線運動に変換する装置Info
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- JP2000154859A JP2000154859A JP10330328A JP33032898A JP2000154859A JP 2000154859 A JP2000154859 A JP 2000154859A JP 10330328 A JP10330328 A JP 10330328A JP 33032898 A JP33032898 A JP 33032898A JP 2000154859 A JP2000154859 A JP 2000154859A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カム機構を利用して、小型でコンパクトな直
線運動を回転運動に変換する装置を提案すること。 【解決手段】 装置１は、楕円形輪郭の第１のカム１０
を有し、この第１のカム１０が回転すると、その外周の
カム面１２に当たっている一対のボール６、７が半径方
向に移動する。各ボール６、７には第２のカム２０の円
錐状カム面２１が、予圧ばね９によって押し付けられて
いるので、各ボール６、７が半径方向に移動すると、第
２のカム２０が回転中心線１ａの方向に往復直線運動す
る。この結果、第１のカム１０が連結されている回転入
力軸１１の回転運動が、第２のカム２０が連結されてい
る出力ロッド５の直線往復運動として取り出される。第
２のカム２０が回転しても、直線運動に支障がないの
で、当該カム２０が回転しないように拘束するための保
持機構が不要である。
線運動を回転運動に変換する装置を提案すること。 【解決手段】 装置１は、楕円形輪郭の第１のカム１０
を有し、この第１のカム１０が回転すると、その外周の
カム面１２に当たっている一対のボール６、７が半径方
向に移動する。各ボール６、７には第２のカム２０の円
錐状カム面２１が、予圧ばね９によって押し付けられて
いるので、各ボール６、７が半径方向に移動すると、第
２のカム２０が回転中心線１ａの方向に往復直線運動す
る。この結果、第１のカム１０が連結されている回転入
力軸１１の回転運動が、第２のカム２０が連結されてい
る出力ロッド５の直線往復運動として取り出される。第
２のカム２０が回転しても、直線運動に支障がないの
で、当該カム２０が回転しないように拘束するための保
持機構が不要である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カム機構を利用し
て回転運動を直線運動に変換する装置に関するものであ
る。
て回転運動を直線運動に変換する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】回転運動を直線運動に変換する装置とし
ては、ボール軸、ボールナットを備えた機構が一般的で
あり、軸線方向には移動可能であるが回転はしないよう
に保持されたボールナットが、ボール軸の回転により、
軸線方向に往復移動する構成とされている。
ては、ボール軸、ボールナットを備えた機構が一般的で
あり、軸線方向には移動可能であるが回転はしないよう
に保持されたボールナットが、ボール軸の回転により、
軸線方向に往復移動する構成とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、カム
機構を利用した小型でコンパクトな回転運動を直線運動
に変換する装置を提案することにある。
機構を利用した小型でコンパクトな回転運動を直線運動
に変換する装置を提案することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、回転軸の回転運動を、当該回転軸の回
転中心線に沿った方向に移動可能な直線運動部材の直線
運動に変換する装置において、外周面にカム面が形成さ
れ、前記回転軸と一体回転する第１のカムと、この第１
のカムによって前記回転中心線を中心として半径方向に
往復運動するカム従動子と、このカム従動子の前記半径
方向への往復移動によって前記回転中心線に沿った方向
に往復移動する円錐状カム面が形成されていると共に前
記直線運動部材に連結されている第２のカムとを有する
ことを特徴としている。
めに、本発明は、回転軸の回転運動を、当該回転軸の回
転中心線に沿った方向に移動可能な直線運動部材の直線
運動に変換する装置において、外周面にカム面が形成さ
れ、前記回転軸と一体回転する第１のカムと、この第１
のカムによって前記回転中心線を中心として半径方向に
往復運動するカム従動子と、このカム従動子の前記半径
方向への往復移動によって前記回転中心線に沿った方向
に往復移動する円錐状カム面が形成されていると共に前
記直線運動部材に連結されている第２のカムとを有する
ことを特徴としている。
【０００５】第１のカムが回転軸の回転に伴って回転す
ると、その外周のカム面によって、カム従動子は半径方
向に移動する。カム従動子が半径方向に移動すると、円
錐状カム面を備えた第２のカムは回転中心線の方向に移
動する。この第２のカムは直線運動部材に連結されてい
るので、当該第２のカムの回転中心線の方向への移動に
より、直線運動部材が直線運動を行う。
ると、その外周のカム面によって、カム従動子は半径方
向に移動する。カム従動子が半径方向に移動すると、円
錐状カム面を備えた第２のカムは回転中心線の方向に移
動する。この第２のカムは直線運動部材に連結されてい
るので、当該第２のカムの回転中心線の方向への移動に
より、直線運動部材が直線運動を行う。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用した回転運動を直線運動に変換する装置の一例を説
明する。
適用した回転運動を直線運動に変換する装置の一例を説
明する。
【０００７】図１（Ａ）は本例の回転運動を直線運動に
変換する装置を装置軸線に沿って切断した場合の概略構
成図であり、図１（Ｂ）はそこに組み込まれている円板
カムの形状を示す説明図である。
変換する装置を装置軸線に沿って切断した場合の概略構
成図であり、図１（Ｂ）はそこに組み込まれている円板
カムの形状を示す説明図である。
【０００８】装置１は、筒状ケーシング２と、この中に
同軸状態に組み込まれた第１のカム１０および第２のカ
ム２０とを有している。第１のカム１０には同軸状態に
回転入力軸１１が連結され、この回転入力軸１１はケー
シング２の入力側端面２ａから外部に突出している。回
転入力軸１１は、ギヤボックス３の回転出力軸３１に連
結されており、モータ４の出力回転がギヤボックス３を
介して減速されて、回転入力軸１１に伝達される。第２
のカム２０には同軸状態に出力ロッド５が連結されてお
り、この出力ロッド５はケーシング２の出力側端面２ｂ
から外部に突出している。
同軸状態に組み込まれた第１のカム１０および第２のカ
ム２０とを有している。第１のカム１０には同軸状態に
回転入力軸１１が連結され、この回転入力軸１１はケー
シング２の入力側端面２ａから外部に突出している。回
転入力軸１１は、ギヤボックス３の回転出力軸３１に連
結されており、モータ４の出力回転がギヤボックス３を
介して減速されて、回転入力軸１１に伝達される。第２
のカム２０には同軸状態に出力ロッド５が連結されてお
り、この出力ロッド５はケーシング２の出力側端面２ｂ
から外部に突出している。
【０００９】第１のカム１０は円板カムであり、本例で
は楕円形をしており、その外周面がカム面１２とされて
いる。この第１のカム１０の直径方向の両側には、カム
従動子としての第１および第２のボール６、７が配置さ
れている。これらのボール６、７は同一寸法のものであ
り、ボールリテーナ８によって、回転中心線１ａを中心
として当該回転中心線に垂直な平面上を直径方向Ａに移
動可能に保持されている。また、これらのボール６、７
は入力側端面２ａの側においては回転中心線１ａに垂直
なボール転動面２ｃによって支持されている。
は楕円形をしており、その外周面がカム面１２とされて
いる。この第１のカム１０の直径方向の両側には、カム
従動子としての第１および第２のボール６、７が配置さ
れている。これらのボール６、７は同一寸法のものであ
り、ボールリテーナ８によって、回転中心線１ａを中心
として当該回転中心線に垂直な平面上を直径方向Ａに移
動可能に保持されている。また、これらのボール６、７
は入力側端面２ａの側においては回転中心線１ａに垂直
なボール転動面２ｃによって支持されている。
【００１０】次に、第２のカム２０は、ボール６、７に
面している側に、回転中心線１ａと同軸状の円錐カム面
２１を備えている。この円錐状カム面２１は、その中心
側に向かうに連れて各ボール６、７から後退する凹状の
面である。第２のカム２０はケーシング２によって回転
中心線１ａの方向に移動可能に支持されており、ケーシ
ング２と第２のカム２０の間には、当該第２のカム２０
をボール６、７に常に押しつけている予圧ばね９が配置
されている。このため、第２のカム２０の円錐状カム面
２１は常にボール６、７に押しつけられている。
面している側に、回転中心線１ａと同軸状の円錐カム面
２１を備えている。この円錐状カム面２１は、その中心
側に向かうに連れて各ボール６、７から後退する凹状の
面である。第２のカム２０はケーシング２によって回転
中心線１ａの方向に移動可能に支持されており、ケーシ
ング２と第２のカム２０の間には、当該第２のカム２０
をボール６、７に常に押しつけている予圧ばね９が配置
されている。このため、第２のカム２０の円錐状カム面
２１は常にボール６、７に押しつけられている。
【００１１】この構成の装置１の動作を説明する。ま
ず、装置１が図１（Ｂ）に示す状態にあるものとする。
すなわち、一対のボール６、７は、第１のカム１０のカ
ム面１２に対して、その楕円形の短軸上の両端位置で接
触しているものとする。この状態で第１のカム１０が回
転すると、その楕円形輪郭のカム面１２によって、一対
のボール６、７が半径方向の外方に押される。
ず、装置１が図１（Ｂ）に示す状態にあるものとする。
すなわち、一対のボール６、７は、第１のカム１０のカ
ム面１２に対して、その楕円形の短軸上の両端位置で接
触しているものとする。この状態で第１のカム１０が回
転すると、その楕円形輪郭のカム面１２によって、一対
のボール６、７が半径方向の外方に押される。
【００１２】第１のカム１０が９０度回転すると、想像
線で示すように、一対のボール６、７は、第１のカム１
０のカム面１２に対して、その楕円形の長軸上の両端位
置で接触した状態に移行する。すなわち、各ボール６、
７は図の想像線で示す位置まで移動する。
線で示すように、一対のボール６、７は、第１のカム１
０のカム面１２に対して、その楕円形の長軸上の両端位
置で接触した状態に移行する。すなわち、各ボール６、
７は図の想像線で示す位置まで移動する。
【００１３】各ボール６、７は、第２のカム２０の円錐
状カム面２１にも接触している。各ボール６、７が半径
方向の外側に移動すると、これに伴って、予圧ばね９の
ばね力に逆らって、第２のカム２０は回転中心線１ａに
沿って出力側端面２ｂに接近す方向に移動する。
状カム面２１にも接触している。各ボール６、７が半径
方向の外側に移動すると、これに伴って、予圧ばね９の
ばね力に逆らって、第２のカム２０は回転中心線１ａに
沿って出力側端面２ｂに接近す方向に移動する。
【００１４】第１のカム１０が更に９０度回転すると、
再び実線で示す状態に戻るので、第２のカム２０は出力
側端面２ｂから離れる方向に移動する。
再び実線で示す状態に戻るので、第２のカム２０は出力
側端面２ｂから離れる方向に移動する。
【００１５】このようにして、第１のカム１０が１８０
度回転する毎に所定のストロークで、第２のカム２０が
往復運動する。よって、これに連結されている出力ロッ
ド５が直線往復運動を行う。
度回転する毎に所定のストロークで、第２のカム２０が
往復運動する。よって、これに連結されている出力ロッ
ド５が直線往復運動を行う。
【００１６】以上説明したように、本例の装置１によれ
ば、回転運動を直線運動に変換するために、出力ロッド
５あるいはそれに連結されている第２のカム２０を、回
転中心線１ａの回りに回転しないように拘束しておく必
要がない。したがって、このような回転拘束のための保
持機構が不要となるので、装置を小型でコンパクトに構
成できる。
ば、回転運動を直線運動に変換するために、出力ロッド
５あるいはそれに連結されている第２のカム２０を、回
転中心線１ａの回りに回転しないように拘束しておく必
要がない。したがって、このような回転拘束のための保
持機構が不要となるので、装置を小型でコンパクトに構
成できる。
【００１７】（その他の実施の形態）上記の第１のカム
１０は楕円形輪郭の円板カムであるが、これ以外の形状
のカムを用いることもできる。例えば、まゆ形輪郭のカ
ム、三つ葉形のカム等を用いることができる。
１０は楕円形輪郭の円板カムであるが、これ以外の形状
のカムを用いることもできる。例えば、まゆ形輪郭のカ
ム、三つ葉形のカム等を用いることができる。
【００１８】また、上記の例では従動子として一対の球
体を用いてるいるが、この個数は１個、あるいは３個以
上とすることもできる。
体を用いてるいるが、この個数は１個、あるいは３個以
上とすることもできる。
【００１９】さらに、上記の例では、円錐状カム面とし
て、中心側がボールに対して後退する凹状の面としてあ
るが、この逆に、中心側の部分がボールの側に突き出た
凸状の面とすることもできる。この場合には、各ボール
を常にカム面１２に押しつけておくための機構を配置す
る必要がある。
て、中心側がボールに対して後退する凹状の面としてあ
るが、この逆に、中心側の部分がボールの側に突き出た
凸状の面とすることもできる。この場合には、各ボール
を常にカム面１２に押しつけておくための機構を配置す
る必要がある。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転運動
を直線運動に変換する装置は、回転軸と一体回転する第
１のカムによりカム従動子を回転中心線に直交する平面
内を半径方向に移動させ、この移動を、円錐状カム面を
備えた第２のカムによって、往復直線運動に変換してい
る。
を直線運動に変換する装置は、回転軸と一体回転する第
１のカムによりカム従動子を回転中心線に直交する平面
内を半径方向に移動させ、この移動を、円錐状カム面を
備えた第２のカムによって、往復直線運動に変換してい
る。
【００２１】本発明によれば、直線往復運動する第２の
カムが回転しても動作に支障を来さない。従って、従来
のボール・ナット式の直線運動変換機構に必要な直線運
動するナットを回転しないように拘束するための保持機
構や、従来のカム機構式の直線運動変換機構に必要な直
線運動する部材を回転しないように拘束するための保持
機構が不要となる。よって、装置を小型でコンパクトに
構成できる。
カムが回転しても動作に支障を来さない。従って、従来
のボール・ナット式の直線運動変換機構に必要な直線運
動するナットを回転しないように拘束するための保持機
構や、従来のカム機構式の直線運動変換機構に必要な直
線運動する部材を回転しないように拘束するための保持
機構が不要となる。よって、装置を小型でコンパクトに
構成できる。
【図１】本発明を適用した回転運動を直線運動に変換す
る装置の実施例を、装置軸線に沿って切断した場合の概
略断面構成図、および、当該装置に組み込まれている第
１のカムの輪郭形状を示す説明図である。
る装置の実施例を、装置軸線に沿って切断した場合の概
略断面構成図、および、当該装置に組み込まれている第
１のカムの輪郭形状を示す説明図である。
１ 回転運動を直線運動に変換する装置 １ａ 回転中心線 ２ ケーシング ３ ギヤボックス ４ モータ ５ 出力ロッド ６、７ ボール（カム従動子） ８ ボールリテーナ ９ 予圧ばね １０ 第１のカム １１ 回転入力軸 １２ カム面 ２０ 第２のカム ２１ 円錐状カム面
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸の回転運動を、当該回転軸の回転
中心線に沿った方向に移動可能な直線運動部材の直線運
動に変換する装置において、 外周にカム面が形成されていると共に前記回転軸と一体
回転する第１のカムと、 この第１のカムによって前記回転中心線を中心として半
径方向に往復運動するカム従動子と、 このカム従動子の前記半径方向への往復運動によって前
記回転中心線の方向に往復移動する円錐状カム面が形成
されていると共に前記直線運動部材に連結された第２の
カムとを有することを特徴とする回転運動を直線運動に
変換する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330328A JP2000154859A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 回転運動を直線運動に変換する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330328A JP2000154859A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 回転運動を直線運動に変換する装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000154859A true JP2000154859A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18231404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10330328A Pending JP2000154859A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 回転運動を直線運動に変換する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000154859A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002086345A1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Pbr Australia Pty Ltd | Actuator |
| KR101389280B1 (ko) | 2012-02-24 | 2014-04-25 | 신현우 | 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치 |
| DE10124265B4 (de) * | 2001-05-18 | 2015-10-29 | Gustav Klauke Gmbh | Pumpe |
| CN107719990A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 德清中盈文具用品有限公司 | 弹出式储物盒 |
-
1998
- 1998-11-20 JP JP10330328A patent/JP2000154859A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002086345A1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Pbr Australia Pty Ltd | Actuator |
| DE10124265B4 (de) * | 2001-05-18 | 2015-10-29 | Gustav Klauke Gmbh | Pumpe |
| KR101389280B1 (ko) | 2012-02-24 | 2014-04-25 | 신현우 | 가변핀의 가변범위를 설정하는 장치 |
| CN107719990A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 德清中盈文具用品有限公司 | 弹出式储物盒 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050712 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080410 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080409 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080731 |