JP2007211868A - 間欠伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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間欠伝動装置を提供する。
【解決手段】入力軸１に取り付けられた駆動カム３により、出力軸２に取り付けられたカムフォロア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、入力軸１と駆動カム３との嵌め合い部分等に、弾性部材５が介装されて、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。
【選択図】 図１

Description

本発明は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関する。

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。

間欠伝動装置としては、ゼネバ機構、パラレルカム機構あるいはローラギアカム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。

例えば、パラレルカム機構は、図１１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。

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。ｋは位置決め固定ピンで、この固定ピンｋによりカム部材ｅ、ｆ、ｇが一体に位置決め固定されて、三層構造の駆動カムｃが形成されている。

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）。

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。

すなわち、上記パラレル機構のカム駆動の精度を確保するためには、駆動カムｃのカム部材ｅ、ｆ、ｇとカムフォロアｄのカムフォロア部材ｈ、ｉ、ｊとの当接係合部を適正な予圧が付与された圧接状態に保って、これら当接係合部のバックラッシを除去する必要がある。

一方、上記パラレルカム機構は、図示のごとく、複数の部品ａ〜ｊから構成されており、これらの部品がそれぞれ個別に機械加工されるところ、特に、駆動カムｃのカム部材ｅ、ｆ、ｇおよびカムフォロアｄのタレットｉ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。

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または部材からパラレルカム機構が組み立てられた場合、駆動カムｃとカムフォロアｄとの当接係合部、つまり第１カム板ｅと第１従節ローラｈとの当接係合部、第３カム板ｆとタレットｉの当接係合部および第２カム板ｇと第２従節ローラｊ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った。

そして、これら当接係合部に微小な隙間つまり圧接していない箇所があると、間欠回転駆動の停留期間に残留振動が生じるという問題があり、一方、圧接し過ぎな箇所があると、上記停留期間において駆動カムｃのカムフォロアｄに対するロッキング作用に不具合が生じて、割出精度や繰返し精度を悪化させるという問題があった。

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、ローラギアカム機構など他のカム機構にも共通するものであった。
国際公開ＷＯ００／５７０８６号公報

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、カム機構の構成部材に生じる加工精度のバラツキを吸収する嵌め合い構造の採用により、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間欠伝動装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、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、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を特徴とする。
ことを特徴とする。

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。

（１）上記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弾性部材が介装される。

（２）上記弾性部材は、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）上記弾性部材は、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）上記弾性部材は、長手方向に対して垂直方向へ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、この金属製板材が、上記嵌め合い部分の円筒状隙間に巻回状にかつ径方向へ弾発的に介装される。

（５）上記弾性部材は、上記嵌め合い部分の円筒状隙間に対応した径寸法を有するとともに、径方向の係合凸部が全周にわたって均等に形成されてなる円筒状金属環の形態とされ、この円筒状金属環が、上記嵌め合い部分の円筒状隙間に径方向へ弾発的に介装される。

（６）上記弾性部材は、耐食性に優れ、ばね性を有する金属材料からなる。

（７）上記弾性部材は、弾性材料からなる弾性円筒体の形態とされて、上記嵌め合い部分の円筒状隙間に径方向へ弾発的に介装される。

（８）上記弾性円筒体は、エラストマー製円筒体である。

（９）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、上記入力軸と駆動カム、上記カム板を積層状に位置決め固定する固定部材、上記出力軸とカムフォロアおよび上記従節ローラと支軸の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に、上記弾性部材が介装されて、上記駆動カムのカム面と上記カムフォロアの従節ローラ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おり、好ましくは、上記入力軸と駆動カムとの嵌め合い部分および上記カム板と固定部材との嵌め合い部分に、上記弾性部材が介装される。

（１０）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、上記入力軸と原動車、上記係合部材と原動車および上記出力軸と従動車の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に、上記弾性部材が介装されて、上記原動車の係合部材と上記従動車の係合溝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おり、好ましくは、上記入力軸と原動車および上記係合部材と原動車嵌め合い部分に、上記弾性部材が介装される。

（１１）上記間欠伝動装置は、上記入力軸と出力軸が垂直に配置され、上記入力軸に取り付けられた上記駆動体が外周に螺旋状リブを備えた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螺旋状リブのカム面と当接係合する従節ローラが外周部に放射状に設けられてなるカムフォロアの形態とされてなるローラギヤカム機構方式の装置であって、上記入力軸と駆動カム、上記出力軸とカムフォロアおよび上記従節ローラと支軸の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に、上記弾性部材が介装されて、上記駆動カムのカム面と上記カムフォロアの従節ローラ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おり、好ましくは、上記出力軸とカムフォロアおよび上記従節ローラと支軸の嵌め合い部分に、上記弾性部材が介装される。

本発明の間欠伝動装置によれば、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から、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。

この結果、（ａ）割出精度および繰返し精度が向上する、（ｂ）停留範囲（期間）における残留振動が低減される、および（ｃ）高速回転時の振動が低減されるなど、カム機構に要求される各種性能が有効に発揮されて、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最適な間欠伝動装置を提供することができる。

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。

実施形態１
本発明に係る間欠伝動装置を図１〜図７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。

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、また、これら構成部材１〜４の嵌め合い部分には弾性部材５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。

上記主要構成部材１〜４は、図７に示すように、ハウジング６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６の対向する二つ壁６ａ、６ｂに軸受７、７、８、８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６ａ、６ｂ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。

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（固定部材）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３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。

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の外周部には、複数のローラ１３、１３、…が転動循環可能に配列されて、後述する従動体４の回転規制カム面を形成している。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。

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ローラ１３、１３、…と当接係合するタレット１７とを備えてなる。

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。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。

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。

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６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。

図６（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）。

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６（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。

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６（ｃ）に示す状態となり、図６（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。

さらに、駆動カム３が矢符方向へ４５°回転すると、図６（ｄ）に示す状態となり、さらに矢符方向へ４５°回転して、図６（ａ）の割出し期間の開始位置から１８０°回転すると、図６（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）。

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６（ｆ）に示すように、第３カム板１２のローラ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。

弾性部材５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２、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８、９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、弾性部材５がそれぞれ介装されている。

弾性部材５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に上記弾性部材５が介装されてなる。

すなわち、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。

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。

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、上記弾性部材５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。

このような目的から、上記弾性部材５には以下の条件が要求される。
ｉ）弾性部材５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

ii）弾性部材５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

図示の実施形態の弾性部材５は、図４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弾性部材５を構成する金属材料としては、耐食性に優れ、ばね性を有する金属が好適に採用され、図示の実施形態においてはステンレス鋼材が好適に採用されている。

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、円筒状の弾性部材５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３に示すごとく入力軸１と一体形成されてなることから、弾性部材５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。

このように、弾性部材５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、弾性部材５の山部５ａ、５ａ、…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、弾性部材５の谷部５ｂ、５ｂ、…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弾性部材５、５、…も同様な構成とされている。

これにより、上記弾性部材５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。

なお、弾性部材５の波形形状は対象となる嵌め合い部分の形状寸法等を考慮して設計され、例えば上記嵌め合い部分の円筒状隙間Ｓの径寸法が大きい場合には、図５に示すように、山部５ａと谷部５ｂに平坦部分を有する大きな波形形状とされるなど、種々の形状が適宜選択設計される。

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、弾性部材５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。

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６（ａ）〜（ｆ）参照）。

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、弾性部材５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。

すなわち、パラレルカム機構の構成部材１〜４に加工精度のバラツキがあっても、これらのバラツキが組み立てられたカム機構における上記弾性部材５の弾性変形により有効に解消される結果、駆動カム３とカムフォロア４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。これにより、従来のように、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。

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。

実施形態２
本実施形態は図８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。

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２３、ならびに出力軸２に取り付け固定された従動体２４を主要部として備え、また、これら構成部材１、２、２３、２４の嵌め合い部分には弾性部材５が介装されて、上記駆動体２３のカム面と上記従動体２４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、２３、２４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。

駆動体２３は、その外周部位に係合部材２５を備えるとともに、その中心部位に回転規制カム２６を備える原動車の形態とされている。

上記係合部材２５は、後述する従動体２４の係合溝２８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２３の支軸２３ａ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。

回転規制カム２６は、後述する従動体２４の係合凹部２９に係合するもので、原動車２３の片面に原動車２３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、複数のローラ２７、２７、…が転動循環可能に配列されて、後述する従動体２４の回転規制カム面を形成している。

従動体２４は、上記係合ローラ２５と当接係合する上記係合溝２８を備える従動車の形態とされている。

この従動車２４は、上記係合溝２８と係合凹部２９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。

係合溝２８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２３の係合ローラ２５の外径よりも若干大きく設定されている。また、係合凹部２９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２６のローラ２７、２７、…の外接円輪郭の曲率と略同一に設定されている。

これら原動車２３と従動車２４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。

図示の実施形態においては、原動車２３が３６０°つまり１回転する間に、従動車２４が６０°つまり１／６回転するように構成されている。

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２３が一体的に回転し、原動車２３の一回転途中で、係合ローラ２５が従動車２４の係合溝２８の１つに係合する。この係合ローラ２５と係合溝２８との係合により、従動車２４は原動車２３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２５と係合溝２８との係合による摩擦は、係合ローラ２５の回転により軽減される。

その後、原動車２３が矢符方向へ回転を続ける間、原動車２３の係合ローラ２５は上記従動車２４のいずれの係合溝２８にも係合せず、従動車２４は回転しない（停留期間）。この間は、上記回転規制カム２６のローラ２７、２７、…（回転規制カム面）が従動車２４の係合凹部２９に対して転接しながら当接係合することにより、従動車２４の回転が位置決め規制されている。

弾性部材５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２３、上記係合ローラ２５と原動車２３の支軸２３ａおよび上記出力軸２と従動車２４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２３および上記係合ローラ２５と支軸２３ａとの嵌め合い部分に介装されている。これにより、原動車２３の係合ローラ２５と従動車２４の係合溝２８および回転規制カム２６のローラ２７、２７、…（回転規制カム面）と従動車２４の係合凹部２９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。

なお、この弾性部材５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。

実施形態３
本実施形態は図９に示されており、ローラギヤカム機構方式の構成を備えた間欠伝動装置とされている。

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、垂直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、また、これら構成部材１、２、３３、３４の嵌め合い部分には弾性部材５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、図示されるように、実施形態１の間欠伝動装置と同様にハウジング３６内に内装されている。３７は入力軸１を図外の電動モータや油圧モータ等の駆動源に駆動連結する伝動ベルトで、入力軸１の伝動プーリ３８に巻回されている。

駆動体３３は、その外周に螺旋状リブ４０を備えた駆動カムの形態とされている。上記螺旋状リブ４０は、後述する従動体３４の従節ローラ４２に係合するもので、駆動カム３３の円筒外周に沿って所定のカム曲線をもって形成されるとともに、その両面４０ａ、４０ｂが従動体３４の隣接する従節ローラ４２、４２にそれぞれ係合するカム面とされている。

従動体３４は、上記螺旋状リブ４０と当接係合する上記従節ローラ４２、４２、…を備えてなるカムフォロアの形態とされている。このカムフォロア３４は、カムフォロア本体であるタレット４１と、このタレット４１の外周に設けられた上記従節ローラ４２、４２、…とを主要部として備える。

タレット４１は、上記従節ローラ４２の配設数に対応した略正多角形状に形成され、この略正多角形状のタレット４１の外周部の各辺部位に、従節ローラ４２がそれぞれ放射状に設けられている。図示の実施形態のカムフォロア３４は、８つの従節ローラ４２、４２、…を備えており、これに応じてタレット４１は略正８角形状に形成されている。

従節ローラ４２は、タレット４１の外周部の各辺部位に放射状に配された支軸４１ａに、回転可能に軸支され、タレット４１の回転位置により上記螺旋状リブ４０のカム面４０ａまたは４０ｂと当接係合する。

これら駆動カム３３とカムフォロア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。

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、駆動カム３３が一体的に回転し、駆動カム３３の回転途中で、螺旋状リブ４０がカムフォロア３４の隣接する一対の従節ローラ４２、４２に係合する。この螺旋状リブ４０と従節ローラ４２、４２との係合により、カムフォロア３４は駆動カム３３の回転に伴って、螺旋状リブ４０のカム曲線形状により決定される角度だけ回転される（割出し期間）。この場合、従節ローラ４２と螺旋状リブ４０との係合による摩擦は、従節ローラ４２の回転により軽減される。

その後、駆動カム３３が回転を続ける間、駆動カム３３の螺旋状リブ４０は上記カムフォロア３４のいずれの従節ローラ４２にも係合せず、カムフォロア３４は回転しない（停留期間）。

弾性部材５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、上記入力軸１と駆動カム３３、上記出力軸２とカムフォロア３４および上記従節ローラ４２と支軸４１ａ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、上記出力軸２とカムフォロア３４および上記従節ローラ４２と支軸４１ａの嵌め合い部分に介装されている。これにより、駆動カム３３のカム面４０ａ、４０ｂとカムフォロア３４の従節ローラ４２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。

なお、この弾性部材５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。

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。
例えば、弾性部材５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、図１０（ａ）および（ｂ）に示すような構成も採用可能である。

すなわち、図１０（ａ）に示される弾性部材５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。図示の場合は、円筒状金属環の内径が上記円筒状隙間Ｓの内径寸法にほぼ一致して設定されるとともに、係合凸部５ｃ、５ｃ、…の頂点を結ぶ輪郭径が上記円筒状隙間Ｓの外径にほぼ一致して設定されている。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、ばね性を有する金属材料が好適に採用され、図示の実施形態においてはステンレス鋼材が好適に採用される。

しかして、このように構成された弾性部材５は、例えば、実施形態１の間欠伝動装置の上記嵌め合い部分の円筒状隙間Ｓに径方向へ弾発的に介装された状態において、弾性部材５の内径面が、上記嵌め合い部分の内径側部材（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入力軸１）の円筒外径面全周わたって密接状に当接するとともに、弾性部材５の係合凸部５ｃ、５ｃ、…が、上記嵌め合い部分の外径側部材（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。

また、図１０（ｂ）に示される弾性部材５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、例えば天然ゴムや合成ゴムなどのエラストマーからなるエラストマー製円筒体であることが望ましい。

また、具体的な図示は省略するが、上記弾性円筒体５は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し、内径が上記円筒状隙間Ｓの内径寸法よりも小さく設定されるとともに、外径が上記円筒状隙間Ｓの外径よりも大きく設定されている。

しかして、このように構成された弾性部材５は、上記と同様、例えば、実施形態１の間欠伝動装置の上記嵌め合い部分の円筒状隙間Ｓに径方向へ弾発的に介装された状態において、弾性部材５の内径面５ｄが、上記嵌め合い部分の内径側部材（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入力軸１）の円筒外径面全周わたって密着状に当接係合するとともに、弾性部材５の外径面５ｅが、上記嵌め合い部分の外径側部材（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駆動カム３）の円筒穴内径面全周わたって密着状に当接係合する。

また、図示の実施形態においては、弾性部材５が主として駆動側に配置されているが、目的に応じて、従動側に配置されてもよく、また両側の適所に配置される構成も採用可能である。

さらに、本発明は実施形態１〜３以外のカム機構、例えば、インデックス・バレルカム機構を備えた間欠伝動装置にも適用可能である。

本発明の実施形態１である間欠伝動装置の主要部を示す斜視図である。 同じく同間欠伝動装置の主要部を示す平面図である。 同間欠伝動装置の図２におけるIII―III線に沿った断面図である。 同間欠伝動装置の弾性部材を示し、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は平面図である。 同じく同間欠伝動装置の弾性部材の変更例を示し、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は平面図である。 同間欠伝動装置の間欠駆動のカム動作行程を示す説明図である。 同間欠伝動装置の全体構成を示し、図７（ａ）はケーシングの内部構成を示す平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施形態２である間欠伝動装置の主要部を示す平面図である。 本発明の実施形態３である間欠伝動装置の構成を一部断面で示す正面図である。 同間欠伝動装置の弾性部材の改変例を示し、図１０（ａ）は第１の改変例を示す斜視図、図１０（ｂ）は第２の改変例を示す斜視図である。 従来の間欠伝動装置の主要部の一例を示す平面図である。

符号の説明

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 弾性部材
１０ 第１カム板
１１ 第２カム板
１２ 第３カム板
１４ 固定ピン（固定部材）
１５ 第１従節ローラ
１６ 第２従節ローラ
１７ タレット
１７ａ 凹部
２３ 原動車（駆動体）
２４ 従動車（従動体）
２５ 係合ローラ（係合部材）
２６ 回転規制カム
２８ 係合溝
２９ 係合凹部
３３ 駆動カム（駆動体）
３４ カムフォロア（従動体）
４０ 螺旋状リブ
４０ａ、４０ｂ カム面
４１ タレット
４１ａ 支軸
４２ 従節ローラ
Ｓ 円筒状隙間

Claims (15)

1. 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、
   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、前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
   ことを特徴とする間欠伝動装置。
2. 前記弾性部材が介装される前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、この円筒状隙間に前記弾性部材が介装される
   ことを特徴とする請求項１に記載の間欠伝動装置。
3. 前記弾性部材は、前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
   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。
4. 前記弾性部材は、停留期間において前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。
5. 前記弾性部材は、長手方向に対して垂直方向へ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、
   この金属製板材が、前記嵌め合い部分の円筒状隙間に巻回状にかつ径方向へ弾発的に介装されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。
6. 前記弾性部材は、前記嵌め合い部分の円筒状隙間に対応した径寸法を有するとともに、径方向の係合凸部が全周にわたって均等に形成されてなる円筒状金属環の形態とされ、
   この円筒状金属環が、前記嵌め合い部分の円筒状隙間に径方向へ弾発的に介装されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。
7. 前記弾性部材は、耐食性に優れ、ばね性を有する金属材料からなることを特徴とする請求項５または６に記載の間欠伝動装置。
8. 前記弾性部材は、弾性材料からなる弾性円筒体の形態とされて、前記嵌め合い部分の円筒状隙間に径方向へ弾発的に介装されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。
9. 前記弾性円筒体は、エラストマー製円筒体であることを特徴とする請求項１に記載の間欠伝動装置。
10. 前記入力軸と出力軸が平行に配置され、前記入力軸に取り付けられた前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、前記出力軸に取り付けられた前記従動体が前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、
    前記入力軸と駆動カム、前記カム板を積層状に位置決め固定する固定部材、前記出力軸とカムフォロアおよび前記従節ローラと支軸の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に、前記弾性部材が介装されて、前記駆動カムのカム面と前記カムフォロアの従節ローラ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
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。
11. 前記入力軸と駆動カムとの嵌め合い部分および前記カム板と固定部材との嵌め合い部分に、前記弾性部材が介装されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の間欠伝動装置。
12. 前記入力軸と出力軸が平行に配置され、前記入力軸に取り付けられた前記駆動体が係合部材を備えた原動車の形態とされ、前記出力軸に取り付けられた前記従動体が前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、
    前記入力軸と原動車、前記係合部材と原動車および前記出力軸と従動車の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に、前記弾性部材が介装されて、前記原動車の係合部材と前記従動車の係合溝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
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。
13. 前記入力軸と原動車および前記係合部材と原動車嵌め合い部分に、前記弾性部材が介装されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の間欠伝動装置。
14. 前記入力軸と出力軸が垂直に配置され、前記入力軸に取り付けられた前記駆動体が外周に螺旋状リブを備えた駆動カムの形態とされ、前記出力軸に取り付けられた前記従動体が前記螺旋状リブのカム面と当接係合する従節ローラが外周部に放射状に設けられてなるカムフォロアの形態とされてなるローラギヤカム機構方式の装置であって、
    前記入力軸と駆動カム、前記出力軸とカムフォロアおよび前記従節ローラと支軸の嵌め合い部分の少なくとも一箇所に、前記弾性部材が介装されて、前記駆動カムのカム面と前記カムフォロアの従節ローラ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
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の間欠伝動装置。
15. 前記出力軸とカムフォロアおよび前記従節ローラと支軸の嵌め合い部分に、前記弾性部材が介装されている
    ことを特徴とする請求項１４に記載の間欠伝動装置。

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