JP2002188706A

JP2002188706A - ラチェット装置

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Publication number: JP2002188706A
Application number: JP2000389906A
Authority: JP
Inventors: Shichiro Asahi; 七郎朝日
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-07-05
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: JP3703713B2

Abstract

(57)【要約】【課題】動力軸からの回転力の伝達動作を停止せずに、
短い調整時間でラチェットギヤの送り歯数を変更するこ
とができる。【解決手段】カム３６をラチェットギヤ２６に隣接配置
する。カム回転調整部３８の操作により、カム３６を所
定角度だけ回転し、円弧運動を繰り返すラチェット送り
爪２４をラチェットギヤ２６の歯から跳ね上げ、ラチェ
ットギヤの回転を停止したり、送り歯数を変更してラチ
ェットギヤを回転させるようにしたので、動力軸１８か
らの回転力の伝達動作を停止せずに、短い調整時間でラ
チェットギヤの送り歯数を変更することができる。そし
て、熟練を要しなくてもラチェットギヤの送り歯数の変
更を簡単に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力軸の連続的な
回転力を、回転及び停止を繰り返す周期運動として入力
軸に伝達するラチェット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンベヤ上の被搬送物を間欠的
に移送するために、コンベヤの回転軸（入力軸）に対し
て回転及び停止の周期運動を伝達する場合には、図９に
示すようなラチェット装置が採用されている。このラチ
ェット装置は、動力源より連続的に回転力が伝達されて
いる動力軸２側から、回転軸８と同軸に回転自在に配設
されている揺動板４に対して、クランク６を介して所定
の振り幅となる円弧運動が伝達されている。

【０００３】すなわち、クランク６は、動力軸２に装着
されている割り出し調整部６ａと、この割り出し調整部
４ａに回動自在に連結している第１メタル６ｂと、揺動
板４に回動自在に連結している第２メタル６ｃと、これ
ら第１及び第２メタル６ｂ、６ｃ間に連結しているクラ
ンクロッド６ｄとで構成されており、割り出し調整部６
ａの調整により第１メタル６ｂの回転中心を動力軸２の
回転中心から所定の距離だけ偏心させることで、図示の
ように揺動するクランクロッド６ｄの伝達力で揺動板４
を円弧運動させている。

【０００４】回転軸８には、ラチェットギヤ１０が同軸
に固着されており、前述した揺動板４に装着されている
送り爪１２がラチェットギヤ１０の所定の歯に係合し、
揺動板４が円弧状に往復動することで、ラチェットギヤ
１０を所定の送り幅（回転軸８を所定の回転幅）で間欠
的に送る。つまり、揺動板４の送り爪１２が所定の歯に
係合すると、揺動板４の往動作により前記歯を送り爪１
２が所定の歯数分（送り歯数分）だけ押して回転軸８を
回転させ、揺動板４の復動作で送り爪１２が歯先面を滑
るように移動して元の位置に戻り、この動作を繰り返し
てラチェットギヤ１０を所定の送り幅で間欠的に回転さ
せることで、回転軸８に回転及び停止の周期運動を伝達
し、コンベヤ上の被搬送物を間欠移送する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した伝
達機構において、コンベヤ上の被搬送物の移送量を変更
するためにラチェットギヤ１０の送り幅を変更（送り歯
数を変更）する場合には、先ず、動力軸２の回転を停止
して被搬送物の移送作業を一旦中止し、割り出し調整部
６ａの操作により動力軸２の回転中心に対する第１メタ
ル６ｂの回転中心の偏心量を変化させ、クランク６から
伝達される揺動板４の振り幅を変更することで、ラチェ
ットギヤ１０の送り歯数を変更している。

【０００６】このように、ラチェットギヤ１０の送り歯
数を変更するために、動力軸２の回転を停止して被搬送
物の移送作業を中止すると、コンベヤの搬送効率が低下
してしまう。また、ラチェットギヤ１０の送り歯数を変
更する具体的な作業は、割り出し調整部６ａを何回も操
作し、送り爪１２が、変更した送り歯数分だけ押してい
るか否かを、何回もテストを重ねて行わなければなら
ず、多くの作業時間が必要である。

【０００７】また、送り爪１２とラチェットギヤ１０の
係合状態が不完全なままで伝達装置を再駆動すると、送
り爪１２がラチェットギヤ１０の歯に確実に係合せず、
ラチェットギヤ１０の歯の頂部に接触して飛び上がる現
象が起きる場合がある。このような現象が頻繁に起きる
と、被搬送物の移送量が一定にならないとともに、送り
爪１２が欠損するおそれがある。このため、ラチェット
ギヤ１０の送り歯数の変更作業は、技術を十分に習得し
た熟練者が行っているのが現状である。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、動力軸からの回転力の伝達動作を停止せずに、
短い調整時間でラチェットギヤの送り歯数を変更するこ
とができるとともに、熟練を要しなくてもラチェットギ
ヤの送り歯数の変更を簡単に行うことができるラチェッ
ト装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、動力軸の回転がクランク
を介して所定の振り幅の円弧運動として伝達されるラチ
ェット送り爪を、入力軸に同軸に固着したラチェットギ
ヤに係合させて所定数の歯の送りにより該ラチェットギ
ヤを回転させることで、前記入力軸に回転及び停止の周
期運動を伝達するラチェット装置において、前記動力軸
の回転を停止せずに、円弧運動を繰り返す前記ラチェッ
ト送り爪を前記ラチェットギヤの歯から跳ね上げ、前記
ラチェットギヤの回転を停止したり、送り歯数を変更し
て前記ラチェットギヤを回転させる爪跳ね上げ部を、前
記ラチェットギヤに隣接配置した装置である。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のラチェット装置において、前記爪跳ね上げ部を、前
記ラチェットギヤと同一軸上に隣接配置されて前記入力
軸に回転自在なカムで構成し、当該カムは、前記ラチェ
ットギヤの歯先円直径より大きな外径を有し、前記歯に
接触しようとする前記送り爪を跳ね上げる凸状のカム面
と、前記ラチェットギヤの歯底円直径より小さな外径を
有し、前記送り爪を前記歯に係合させる凹状のカム面と
を外周面に設けた形状とし、カム回転調整部の動作で、
前記ラチェット送り爪が円弧運動する位置に、前記凸状
のカム面、凹状のカム面の両者、或いは一方が対応する
ように前記カムを所定角度まで回転させて前記ラチェッ
トギヤの送り歯数を変更するようにした。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載のラチェット装置において、前記カム回転調整部は、
前記ラチェットギヤと同一の歯数を有して前記カムに同
軸に固着したスパーギヤと、このスパーギヤに噛合して
いる調整ギヤと、この調整ギヤに一端側が同軸に固着し
た調整軸と、変更する前記ラチェットギヤの送り歯数に
対応して前記カムを回転すべき特定の角度が割り出し可
能であり、前記調整ギヤ及び前記スパーギヤのギヤ比に
応じた角度で前記調整軸を回転させることで、前記カム
を前記特定の角度まで回転させる送り歯数割り出し部と
を備えている。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載のラチェット装置において、前記送り歯数割り出し部
が、前記調整軸の他端側にこの軸と直交する方向に固着
されている調整レバーと、この調整レバーの先端に係合
しているはめ込みピンと、前記調整軸が貫通し、前記調
整レバーの移動方向に沿った位置で支持体に固定されて
おり、前記ラチェットギヤの送り歯数を変更するための
前記調整軸を回転すべき複数の角度位置に対応して同一
円周上に複数の割り出し穴を設けた割り出し盤とを備
え、前記調整レバーを回転し、前記割り出し盤の特定の
割り出し穴に前記はめ込みピンを係合することで、前記
特定の割り出し穴に対応した前記ラチェットギヤの送り
歯数を選択するようにした。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至４の何れかに記載のラチェット装置において、前記動
力軸の回転の最大値を前記クランクに伝達することで、
前記送り爪の振り幅を最大の値に設定した。さらに、請
求項６記載の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の
ラチェット装置において、前記ラチェット送り爪を一体
に設けた爪用クランクを、中間軸に回動自在に配設し、
前記中間軸と前記入力軸とを同一軸線上に近接配置し
た。

【００１４】さらにまた、請求項７記載の発明は、請求
項６記載のラチェット装置において、前記爪用クラン
ク、前記ラチェットギヤ、前記カム、前記スパーギヤ、
カム調節ギヤ、前記中間軸、前記入力軸及びそれら軸を
支承する軸受部を、油中に浸漬した。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るラチェット装
置の１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図
１は、本実施形態のラチェット装置を示す概略構成図、
図２は、装置ケース１９内に収容されているラチェット
装置の配置位置を示す図、図３から図５は、ラチェット
装置を構成する部材を示す図である。

【００１６】本実施形態のラチェット装置は、図１に示
すように、動力軸１８の連続的な回転力を円弧運動とし
て伝達するクランク２０から最大振り幅Ｈの円弧運動が
伝達される爪用クランク２２と、この爪用クランク２２
に装着したラチェット送り爪２４が歯に係合することで
間欠的に回転するラチェットギヤ２６と、ラチェットギ
ヤ２６に対して同軸に固着し、出力ギヤに２８に回転及
び停止の周期運動を伝達する出力軸３０と、爪跳ね上げ
部３２とを備えている。

【００１７】クランク２０は、動力軸２０の端部に装着
されている割り出し調整部２０ａと、この割り出し調整
部２０ａに回動自在に連結している動力側クランク２０
ｂと、前述した出力軸３０と同一軸線上に近接配置した
中間軸３４に連結している出力側クランク２０ｃと、こ
れら動力側クランク２０ｂ及び出力側クランク２０ｃ間
に連結しているクランクロッド２０ｄとを備えており、
割り出し調整部６ａの調整により動力側クランク２０ｂ
の回転中心を動力１８の回転中心から最大距離に偏心さ
せることで、出力側クランク２０ｃの円弧運動を最大振
り幅Ｈに設定している。

【００１８】爪用クランク２２は、図３に示すように、
出力側クランク２０ｃの円弧運動が中間軸３０を介して
最大振り幅Ｈとして伝達されるクランク部材であり、ラ
チェットギヤ２６及び後述するカム３６に爪先端を向け
たラチェット送り爪２４を回動自在に支持しているとと
もに、コイルスプリングを備えた押圧部材２２ａが、ラ
チェット送り爪２４をラチェットギヤ２６及びカム３６
側に押圧する構造としている。

【００１９】また、前記爪跳ね上げ部３２は、動力軸２
０の回転を停止せずに、ラチェットギヤ２６の回転を停
止したり、送り歯数を変更してラチェットギヤ２６を回
転させる機構であり、カム３６及びカム回転調整部３８
を備えている。カム３６は、図２に示すように、ラチェ
ットギヤ２６と同一軸上で隣接配置されて入力軸３０に
回転自在に外嵌されている。そして、このカム３６の外
周面形状は、図４に示すように、ラチェットギヤ２６の
歯先円直径Ｄ_Tより大きな外径を有し、ラチェットギヤ
２６の歯に接触しようとする送り爪２４を跳ね上げる凸
状のカム面３６ａと、前記ラチェットギヤ２６の歯底円
直径Ｄ_Bより小さな外径を有し、送り爪２４をラチェッ
トギヤ２６の歯に係合させる凹状のカム面３６ｂとを設
けた形状としている。

【００２０】前述したカム回転調整部３８は、図２及び
図３に示すように、ラチェットギヤ２６と同一の歯数を
有してカム３６に同軸に固着されているスパーギヤ４０
と、このスパーギヤ４０と同数の歯数、又は１／２の歯
数を有してスパーギヤ４０に噛合している調整ギヤ４２
と、この調整ギヤ４２に一端側が同軸に固着している調
整軸４４と、所定の角度で調整軸４４を回転する送り歯
数割り出し部４６とを備えている。送り歯数割り出し
部４６は、図２及び図５に示すように、調整軸４４の他
端側に、この調整軸４４の軸線と直交する方向に固着さ
れている調整レバー４８と、調整レバー４８の先端に係
合しているはめ込みピン５０と、この調整レバー４８に
一体に固着されているハンドル５２と、調整軸４４が貫
通し、調整レバー４８が移動可能な方向に沿った位置で
装置ケース１９に固定されている略半月形状の割り出し
盤５４とを備えている。

【００２１】割り出し盤５４には、調整軸４４と軸心を
一致させた所定の円周上に、所定のピッチをあけて複数
の割り出し穴５６₁、５６₂……５６_N-1、５６_Nが形
成されており、これら複数の割り出し穴５６₁、５６₂
……５６_N-1、５６_Nのいずれかに、所定角度まで回転
させた調整レバー４８のはめ込みピン５０が嵌まり込む
ようになっている。

【００２２】これら複数の割り出し穴５６₁、５６₂…
…５６_N-1、５６_Nの位置は、所定の割り出し穴にはめ
込みピン５０が嵌まり込むように調整レバー４８を回転
すると、調整ギヤ４２及びスパーギヤ４０のギヤ比に応
じた角度までカム３６が回転し、ラチェット送り爪２４
が振り幅Ｈで円弧運動している範囲に、凸状のカム面３
６ａ、凹状のカム面３６ｂの一方、或いは、上記範囲の
一部を凸状のカム面３６ａとし、残りの範囲を凹状のカ
ム面３６ｂとして、ラチェットギヤ２６の送り歯数を変
更したり、ラチェットギヤ２６の回転を停止するように
設定されている。

【００２３】つまり、例えば、図５に示す割り出し盤５
４の割り出し穴５６₃に、はめ込みピン５０が嵌まり込
むように調整レバー４８を回転する操作を行うと、図６
に示すように、ラチェット送り爪２４が振り幅Ｈで円弧
運動している範囲内に凸状のカム面３６ａが位置するよ
うにカム３６が回転し、前記範囲内の凸状のカム面３６
ａ（図６のＡで示す部分）が、ラチェットギヤ２６の歯
に係合しようとするラチェット送り爪２４を、３個の歯
数だけ跳ね上げた状態とする。これにより、割り出し盤
５４の割り出し穴５６₃を選択することで、送り歯数を
３個分減少させたラチェットギヤ２６の間欠的な回転と
なる。

【００２４】また、図５に示すように、割り出し穴５６
₁、５６₂……５６_N-1、５６_Nのうちの中間位置の割
り出し穴、はめ込みピン５０が嵌まり込むように調整レ
バー４８を回転する操作を行うと、図７に示すように、
ラチェット送り爪２４が振り幅Ｈで円弧運動している範
囲内の略半分の領域に凸状のカム面３６ａが位置するよ
うにカム３６が回転し、前記範囲内の凸状のカム面３６
ａ（図７のＢで示す部分）が、ラチェットギヤ２６の歯
に係合しようとするラチェット送り爪２４を、略半分の
歯数だけ跳ね上げた状態とする。これにより、前記割り
出し穴を選択することで、送り歯数を略半分に減少させ
たラチェットギヤ２６の間欠的な回転となる。

【００２５】さらに、図５に示す割り出し盤５４の最後
の割り出し穴５６_Nに、はめ込みピン５０が嵌まり込む
ように調整レバー４８を回転する操作を行うと、図８に
示すように、ラチェット送り爪２４が振り幅Ｈで円弧運
動している範囲内の全域（図８のＣで示す部分）に凸状
のカム面３６ａが位置するようにカム３６が回転し、こ
の凸状のカム面３６ａが、ラチェットギヤ２６の全ての
歯に係合しようとするラチェット送り爪２４を跳ね上げ
た状態に保持とする。これにより、割り出し盤５４の最
後の割り出し穴５６_Nを選択することで、ラチェットギ
ヤ２６の回転が停止する。

【００２６】このように、割り出し盤５４の割り出し穴
を選択して調整レバー４８を回転することで、送り歯数
を変更したラチェットギヤ２６の間欠的な回転、或い
は、ラチェットギヤ２６の回転が停止する。そして、本
実施形態では、装置ケース１９内に潤滑油Ｏ_ILを溜め、
この潤滑油Ｏ_IL内に、爪用クランク２２、ラチェットギ
ヤ２６、カム３６、スパーギヤ４０、出力ギヤ２８と、
これらを中間軸３４、出力軸３０を介して支持している
軸受部材５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄが浸漬されて
いる。

【００２７】本実施形態のラチェット装置によると、カ
ム回転調整部３８を操作することによって、送り歯数を
変更したラチェットギヤ２６の間欠的な回転、或いは、
ラチェットギヤ２６の回転を停止することができるの
で、出力ギヤ２８から他の回転機械に、回転量を様々な
値に変化させた間欠運動、或いは停止を確実に伝達する
ことができる。

【００２８】そして、動力軸２０を連続回転したままラ
チェットギヤ２６の送り歯数を変更することができるの
で、従来と比較して、ラチェットギヤ２６の送り歯数の
変更作業の能率を大幅に向上させることができる。そし
て、ラチェットギヤ２６の送り歯数を変更する作業は、
送り歯数割り出し部４６の割り出し穴５６₁、５６₂…
…５６_N-1、５６_Nのいずれかにはめ込みピン５０が嵌
まり込むように調整レバー４８を回転するだけの操作を
行うだけなので、熟練者でなくても送り歯数の変更を簡
単、且つ高精度に行うことができる。

【００２９】また、本実施形態では、爪用クランク２
２、ラチェットギヤ２６、カム３６、スパーギヤ４０、
出力ギヤ２８と、これらを中間軸３４、出力軸３０を介
して支持している軸受部材５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５
８ｄが、装置ケース１９内の潤滑油Ｏ_ILに浸漬されてい
るので、摺動部、ギヤの噛み合い部の摩耗が極めて少な
くなり、耐久性が向上したラチェット装置を提供するこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
円弧運動を繰り返すラチェット送り爪をラチェットギヤ
の歯から跳ね上げ、ラチェットギヤの回転を停止した
り、送り歯数を変更して前記ラチェットギヤを回転させ
る爪跳ね上げ部をラチェットギヤに隣接配置し、カム回
転調整部により前記爪跳ね上げ部を操作してラチェット
ギヤの送り歯数を変更するようにしたので、動力軸から
の回転力の伝達動作を停止せずに、短い調整時間でラチ
ェットギヤの送り歯数を変更することができるととも
に、熟練を要しなくてもラチェットギヤの送り歯数の変
更を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るラチェット装置の概略を示す図で
ある。

【図２】ラチェット装置を装置ケース内に収納した状態
を示す図である。

【図３】ラチェット装置の爪クランク及びラチェット送
り爪の構造を示す図である。

【図４】ラチェット装置のラチェットギヤ及びカムの外
周の関係を示す図である。

【図５】ラチェット装置の送り歯数割り出し部を示す図
である。

【図６】送り出し歯数割り出し部の操作による第１のカ
ムの回転動作を示す図である。

【図７】送り出し歯数割り出し部の操作による第２のカ
ムの回転動作を示す図である。

【図８】送り出し歯数割り出し部の操作による第３のカ
ムの回転動作を示す図である。

【図９】従来のラチェット装置を示す図である。

【符号の説明】

１８動力軸１９装置ケース２０動力軸２２クランク２４ラチェット送り爪２６ラチェットギヤ２８出力ギヤ３０出力軸３２爪跳ね上げ部３４中間軸３６カム３６ａ凸状のカム面３６ｂ凹状のカム面３８カム回転調整部４０スパーギヤ４２調整ギヤ４４調整軸４６送り歯数割り出し部４８調整レバー５０はめ込みピン５４割り出し盤５６₁〜５６_N 割り出し穴Ｄ_T ラチェットギヤの歯先円直径Ｄ_B ラチェットギヤの歯底円直径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動力軸の回転がクランクを介して所定の
振り幅の円弧運動として伝達されるラチェット送り爪
を、入力軸に同軸に固着したラチェットギヤに係合させ
て所定数の歯の送りにより該ラチェットギヤを回転させ
ることで、前記入力軸に回転及び停止の周期運動を伝達
するラチェット装置において、前記動力軸の回転を停止せずに、円弧運動を繰り返す前
記ラチェット送り爪を前記ラチェットギヤの歯から跳ね
上げ、前記ラチェットギヤの回転を停止したり、送り歯
数を変更して前記ラチェットギヤを回転させる爪跳ね上
げ部を、前記ラチェットギヤに隣接配置したことを特徴
とするラチェット装置。
【請求項２】前記爪跳ね上げ部を、前記ラチェットギ
ヤと同一軸上に隣接配置されて前記入力軸に回転自在な
カムで構成し、当該カムは、前記ラチェットギヤの歯先
円直径より大きな外径を有し、前記歯に接触しようとす
る前記送り爪を跳ね上げる凸状のカム面と、前記ラチェ
ットギヤの歯底円直径より小さな外径を有し、前記送り
爪を前記歯に係合させる凹状のカム面とを外周面に設け
た形状とし、カム回転調整部の動作で、前記ラチェット
送り爪が円弧運動する位置に、前記凸状のカム面、凹状
のカム面の両者、或いは一方が対応するように前記カム
を所定角度まで回転させて前記ラチェットギヤの送り歯
数を変更することを特徴とする請求項１記載のラチェッ
ト装置。
【請求項３】前記カム回転調整部は、前記ラチェット
ギヤと同一の歯数を有して前記カムに同軸に固着したス
パーギヤと、このスパーギヤに噛合している調整ギヤ
と、この調整ギヤに一端側が同軸に固着した調整軸と、
変更する前記ラチェットギヤの送り歯数に対応して前記
カムを回転すべき特定の角度が割り出し可能であり、前
記調整ギヤ及び前記スパーギヤのギヤ比に応じた角度で
前記調整軸を回転させることで、前記カムを前記特定の
角度まで回転させる送り歯数割り出し部とを備えている
ことを特徴とする請求項２記載のラチェット装置。
【請求項４】前記送り歯数割り出し部は、前記調整軸
の他端側にこの軸と直交する方向に固着されている調整
レバーと、この調整レバーの先端に係合しているはめ込
みピンと、前記調整軸が貫通し、前記調整レバーの移動
方向に沿った位置で支持体に固定されており、前記ラチ
ェットギヤの送り歯数を変更するための前記調整軸を回
転すべき複数の角度位置に対応して同一円周上に複数の
割り出し穴を設けた割り出し盤とを備え、前記調整レバーを回転し、前記割り出し盤の特定の割り
出し穴に前記はめ込みピンを係合することで、前記特定
の割り出し穴に対応した前記ラチェットギヤの送り歯数
を選択するようにしたことを特徴とする請求項３記載の
ラチェット装置。
【請求項５】前記動力軸の回転の最大値を前記クラン
クに伝達することで、前記送り爪の振り幅を最大の値に
設定したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記
載のラチェット装置。
【請求項６】前記ラチェット送り爪を一体に設けた爪
用クランクを、中間軸に回動自在に配設し、前記中間軸
と前記入力軸とを同一軸線上に近接配置したことを特徴
とする請求項１乃至５の何れかに記載のラチェット装
置。
【請求項７】前記爪用クランク、前記ラチェットギ
ヤ、前記カム、前記スパーギヤ、カム調節ギヤ、前記中
間軸、前記入力軸及びそれら軸を支承する軸受部を、油
中に浸漬したことを特徴とする請求項６記載のラチェッ
ト装置。