JP2018111112A - カム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトなカム装置を実現する。【解決手段】中心軸を中心として回転する円筒形状の円筒回転体６０であって、円筒回転体の側面に周方向に沿って形成されたリブカム６２と、円筒回転体の端面に周方向に沿って形成された端面カム６４と、円筒回転体の側面に周方向に沿って形成された板カム６６とを備える。リブカムと係合するリブカム用カムフォロア４４ａを備え、円筒回転体が回転することにより軸方向に沿った往復直線運動を出力する。端面カムと係合する端面カム用カムフォロア４６ａを備え、円筒回転体が回転することにより軸方向に沿った往復直線運動を出力する。板カムと係合する板カム用カムフォロア４８ａを備え、円筒回転体が回転することにより径方向に沿った往復直線運動を出力ことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、カム装置に関する。

カムは、既によく知られた機械要素である。当該カムは、広く用いられ、色々な装置（カム装置）に採用されている（例えば、特許文献１）。

特開２００５−１１８９４６号公報

カム装置において、複数種類の往復直線運動を出力させたい場合には、カムが形成された回転体を当該種類の数だけ準備すればよい。

しかしながら、かかる場合には、カム装置が、複雑化し、延いては、大型化する問題が生じ得る。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンパクトなカム装置を実現することにある。

上記目的を達成するための主たる発明は、
中心軸を中心として回転する円筒形状の円筒回転体であって、
前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成されたリブカムであって、該リブカムの形成位置が前記中心軸の軸方向において変化することによりカム曲線を生成しているリブカムと、
前記円筒回転体の端面に周方向に沿って形成された端面カムであって、該端面カムの前記軸方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している端面カムと、
前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成された板カムであって、該板カムの径方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している板カムと、を備える円筒回転体と、
前記リブカムと係合するリブカム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記軸方向に沿った往復直線運動を出力するリブカム出力部と、
前記端面カムと係合する端面カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記軸方向に沿った往復直線運動を出力する端面カム出力部と、
前記板カムと係合する板カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記径方向に沿った往復直線運動を出力する板カム出力部と、
を有することを特徴とするカム装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

プレス装置１０の正面図である。 プレス装置１０の斜視図である。 上刃１５（上流側上刃１５ａ）、下刃１７（上流側下刃１７ａ）、及び、ガイド部材２０（上流側ガイド部材２０ａ）の動作範囲を示した模式図である。 動作機構４０の第一斜視図である。 動作機構４０の第二斜視図である。 ラム出力部４４を示した斜視図である。 バランサー出力部５０を示した斜視図である。 下金型出力部４６を示した斜視図である。 ガイド部材出力部４８を示した斜視図である。 ガイド部材出力部４８を示した後面図である。 ガイド部材出力部４８を示した側面図である。 リブカム６２を横方向に展開した図である。 ラム１２、下金型１６（上流側下金型部１６ａ）、ガイド部材２０、バランサー３０のタイミング線図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

中心軸を中心として回転する円筒形状の円筒回転体であって、
前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成されたリブカムであって、該リブカムの形成位置が前記中心軸の軸方向において変化することによりカム曲線を生成しているリブカムと、
前記円筒回転体の端面に周方向に沿って形成された端面カムであって、該端面カムの前記軸方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している端面カムと、
前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成された板カムであって、該板カムの径方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している板カムと、を備える円筒回転体と、
前記リブカムと係合するリブカム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記軸方向に沿った往復直線運動を出力するリブカム出力部と、
前記端面カムと係合する端面カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記軸方向に沿った往復直線運動を出力する端面カム出力部と、
前記板カムと係合する板カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記径方向に沿った往復直線運動を出力する板カム出力部と、
を有することを特徴とするカム装置。

このようなカム装置によれば、コンパクトなカム装置を実現することが可能となる。

かかるカム装置であって、
前記軸方向は鉛直方向に沿っており、
前記円筒回転体は、
前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成されたリブカムであって、該リブカムの形成位置が鉛直方向において変化することによりカム曲線を生成しているリブカムと、
前記円筒回転体の端面に周方向に沿って形成された端面カムであって、該端面カムの鉛直方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している端面カムと、
前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成された板カムであって、該板カムの水平方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している板カムと、を備え、
前記リブカム出力部は、前記リブカムと係合するリブカム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより往復鉛直運動を出力し、
前記端面カム出力部は、前記端面カムと係合する端面カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより往復鉛直運動を出力し、
前記板カム出力部は、前記板カムと係合する板カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより往復水平運動を出力することとしてもよい。

このようなカム装置によれば、コンパクトなカム装置を実現することが可能となる。

かかるカム装置であって、
前記リブカム出力部の動作により鉛直方向に往復移動を行う、上刃を備えた上金型を有するラムと、
前記端面カム出力部の動作により鉛直方向に往復移動を行う、下刃を備えた下金型と、
前記板カム出力部の動作により水平方向に往復移動を行うガイド部材と、を備え、
前記カム装置は、前記ガイド部材でガイドされるシート状部材を前記上金型と前記下金型とでカットするプレス装置であることとしてもよい。

このようなカム装置によれば、プレス装置をコンパクトな形態にすることが可能となる。また、精度の高いプレス装置を実現することができる。

かかるカム装置であって、
前記リブカム出力部として、４つのリブカム出力部が設けられており、
各々のリブカム出力部は、鉛直方向に沿ったシャフトを備え、該シャフトの下部には、前記リブカム用カムフォロアが取り付けられており、
４つの前記シャフトの上部は、前記ラムの四隅部の各々に取り付けられており、
４つの前記リブカム用カムフォロアは、前記周方向において９０度間隔で前記リブカムに係合しており、
前記リブカムの前記カム曲線は、該９０度毎に同じ形状となるように生成されており、
４つの前記リブカム出力部は、前記円筒回転体が３６０度回転する間に、４回の往復鉛直運動を出力することとしてもよい。

このようなカム装置によれば、ラム全体に上下動させる力を正確に伝えることが可能となる。

かかるカム装置であって、
前記４つのリブカム出力部以外の他のリブカム出力部と、該他のリブカム出力部の動作により前記ラムとは逆方向に往復運動を行うバランサーと、を備え、
該他のリブカム出力部のリブカム用カムフォロアは、前記４つのリブカム出力部のうちのうちの一のリブカム出力部のリブカム用カムフォロアから４５度離れた位置で前記リブカムに係合していることとしてもよい。

このようなカム装置によれば、ラムと逆方向に往復運動を行うバランサーを、簡易な方法で実現することが可能となる。

かかるカム装置であって、
前記他のリブカム出力部と、該他のリブカム出力部の動作により前記ラムとは逆方向に往復運動を行う前記バランサーとは、それぞれ２つずつ設けられており、
前記板カム出力部と、該板カム出力部の動作により水平方向に往復移動を行う前記ガイド部材とは、それぞれ２つずつ設けられており、
４つの前記リブカム出力部を第一リブカム出力部乃至第四リブカム出力部とし、
２つの前記他のリブカム出力部を第五リブカム出力部及び第六リブカム出力部とし、
２つの前記板カム出力部を第一板カム出力部及び第二板カム出力部としたときに、
これらの出力部は、前記周方向において、第一リブカム出力部、第一板カム出力部、第二リブカム出力部、第五リブカム出力部、第三リブカム出力部、第二板カム出力部、第四リブカム出力部、第六リブカム出力部の順に、設置されていることとしてもよい。

このようなカム装置によれば、プレス装置をより一層コンパクトな形態にすることが可能となる。

＝＝＝プレス装置１０（カム装置）について＝＝＝
次に、カム装置について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。ここでは、カム装置として、プレス装置１０を例に挙げて説明する。図１は、プレス装置１０の正面図である。図２は、プレス装置１０の斜視図である。図３は、上刃１５（上流側上刃１５ａ）、下刃１７（上流側下刃１７ａ）、及び、ガイド部材２０（上流側ガイド部材２０ａ）の動作範囲を示した模式図である。なお、図２においては、図１における一部の部材（例えば、ロール群１１、上金型１４、下金型１６）を省略している。

本実施の形態に係るプレス装置１０は、電気自動車用リチウムイオン電池の電極シート１（シート状部材に相当）をカットするためのものである。

プレス装置１０は、上金型１４を有するラム１２と、下金型１６と、ガイド部材２０と、これらの部材を動作させる動作機構４０と、を備えている。

ラム１２には、上金型１４が取り付けられており、当該ラム１２は上金型１４と一体的に鉛直方向（上下方向）に往復移動を行うようになっている。そして、上金型１４には上刃１５（図１及び図２において不図示、図３参照）が備えられており、ラム１２（上金型１４）が下方向へ移動した際に、上刃１５で電極シート１がカットされるようになっている。

下金型１６は、上金型１４と協働して電極シート１をカットする。すなわち、下金型１６には下刃１７（図１及び図２において不図示、図３参照）が備えられており、上金型１４（上刃１５）が下方向へ移動する際に、上刃１５の先端と下刃１７の先端が隣接した状態ですれ違うことで、上刃１５と下刃１７とが協働して電極シート１をカットするようになっている。

なお、本実施の形態においては、上刃１５と下刃１７の組が２組用意されており、電極シート１を２箇所（電極シート１の搬送方向における上流側と下流側の２箇所）でカットするようになっている。すなわち、上金型１４は、前記上流側に位置する上流側上金型部１４ａと前記下流側に位置する下流側上金型部１４ｂとに分かれており、また、下金型１６は、前記上流側に位置する上流側下金型部１６ａと前記下流側に位置する下流側下金型部１６ｂとに分かれている。そして、上流側上金型部１４ａと下流側上金型部１４ｂのそれぞれに上刃１５（便宜上、上流側上刃１５ａ及び下流側上刃と呼ぶ。図３において、前者のみ図示）が設けられ、上流側下金型部１６ａと下流側下金型部１６ｂのそれぞれに下刃（便宜上、上流側下刃１７ａ及び下流側下刃と呼ぶ。図３において、前者のみ図示）が設けられている。ラム１２（上金型１４）が下方向へ移動すると、上流側上刃１５ａと上流側下刃１７ａとで電極シート１の上流側がカットされ、下流側上刃と下流側下刃とで電極シート１の下流側がカットされる。

また、下金型１６（本実施の形態においては、上流側下金型部１６ａのみ）は、図３に示すように、上金型１４と同様に、鉛直方向（上下方向）に往復移動を行うようになっている。本実施の形態においては、上流側下金型部１６ａの上流側下刃１７ａが鋭い刃となっているため、電極シート１が確実に上流側下刃１７ａに触れないようにする必要がある。

電極シート１は、複数のロールからなるロール群１１により搬送方向に間欠的に搬送され、静止している間に上金型１４及び下金型１６（上刃１５及び下刃１７）によりカットされる。つまり、電極シート１については、搬送方向への搬送処理と上金型１４及び下金型１６（上刃１５及び下刃１７）によるカット処理とが交互に繰り返される。そして、上流側下金型部１６ａは、電極シート１の搬送処理が行われる際には、電極シート１が上流側下刃１７ａに触れることを確実に回避するため下方へ下げられ、カット処理の際には、カット位置に位置させるため上方へ上げられるようになっている。一方で、下流側下金型部１６ｂの下流側下刃については、上流側下刃１７ａと比べて鈍い刃となっていることから、下流側下金型部１６ｂの鉛直方向（上下方向）の往復移動は行われない（カット位置に常に位置している）ようになっている。

かかる機能を実現するために、上流側下金型部１６ａは、往復鉛直（直線）運動を出力する後述する下金型出力部４６に取り付けられている一方で、下流側下金型部１６ｂは、動作しない（固定の）ボルスター１８に取り付けられている。

ガイド部材２０は、電極シート１をガイドするためのものである。このガイド部材２０は、電極シート１の下方に位置して電極シート１を支持し、電極シート１が搬送方向に適切に搬送されるように案内する。図示を省略するが、ガイド部材２０は、棒状（串状）部品が水平方向（搬送方向と直交する方向）に複数並ぶことにより構成されており、個々の棒状（串状）部品の長手方向は水平方向（搬送方向）に沿っている。そして、これらの複数の棒状（串状）部品が協働して電極シート１を支持している。

また、ガイド部材２０としては、搬送方向において上金型１４及び下金型１６よりも上流側に位置する上流側ガイド部材２０ａと下流側に位置する下流側ガイド部材２０ｂとが備えられている。そして、これらのガイド部材２０は、水平方向（搬送方向）に沿って互いに逆方向に同期して往復移動するようになっている（すなわち、対称の動作を行う）。

つまり、電極シート１の搬送処理が行われる際には、広い面積で電極シート１を支持できるように、双方のガイド部材２０は、共に内側へ向かって移動する。すなわち、上流側ガイド部材２０ａは、搬送方向下流側へ移動し、下流側ガイド部材２０ｂは、搬送方向上流側へ移動する。一方、カット処理の際には、カットの妨げにならないように、双方のガイド部材２０は、共に外側へ向かって移動する。すなわち、上流側ガイド部材２０ａは、搬送方向上流側へ移動し、下流側ガイド部材２０ｂは、搬送方向下流側へ移動する。

また、電極シート１の搬送処理が行われる際に、電極シート１が上流側下刃１７ａに触れることを確実に回避するため、上流側下金型部１６ａが下方へ下げられることを既に述べたが、さらなる確実な回避のため、当該搬送処理の際には、上流側ガイド部材２０ａが上流側下刃１７ａを覆うような位置まで移動するようになっている。つまり、上流側ガイド部材２０ａが搬送方向下流側へ最も移動したときには、上流側ガイド部材２０ａの下流端が、上流側下刃１７ａの下流端よりも下流側に位置することになる。

動作機構４０は、前述したラム１２、下金型１６、及び、ガイド部材２０と、後述するバランサー３０（バランスウェイト）と、を動作させるためのものである。この動作機構４０については、次項で詳しく説明する。

＜＜＜動作機構４０について＞＞＞
次に、動作機構４０について、図４乃至図１３を参照しつつ説明する。図４は動作機構４０の第一斜視図である。図５は、動作機構４０の第二斜視図である。また、図６乃至図１３については、後述する。

動作機構４０は、出力部４２と、複数種類のカムを備えた円筒回転体（ここでは、便宜上、複合カム部材６０と呼ぶ）と、バレルカム減速機７０と、不図示の駆動源と、を有している。概略を述べると、駆動源によりバレルカム減速機７０が回転すると、バレルカム減速機７０と係合する複合カム部材６０が回転し、複合カム部材６０の複数種類のカムにより出力部４２が往復直線運動をするようになっている。そして、出力部４２には、ラム１２、下金型１６、ガイド部材２０、及び、バランサー３０が取り付けられており、ラム１２、下金型１６、ガイド部材２０、及び、バランサー３０も出力部４２の往復直線運動に伴って往復直線運動を行う。

出力部４２は、複合カム部材６０の複数種類のカムと係合するカムフォロアを備え、複合カム部材６０が回転することにより往復直線運動を出力するためのものである。当該出力部４２として、ラム１２を移動させるための出力部（便宜上、ラム出力部４４と呼ぶ）と、下金型１６を移動させるための出力部（便宜上、下金型出力部４６と呼ぶ）と、ガイド部材２０を移動させるための出力部（便宜上、ガイド部材出力部４８と呼ぶ）と、バランサー３０を移動させるための出力部（便宜上、バランサー出力部５０と呼ぶ）とが設けられている。

図６は、ラム出力部４４を示した斜視図である。本実施の形態では、図６に示すように、ラム出力部４４（リブカム出力部に相当）として、４つのラム出力部４４が設けられ、各々のラム出力部４４は、前記複数種類のカムのうちのリブカム６２と係合するリブカム用カムフォロア４４ａと、鉛直方向に沿ったシャフト４４ｂとを備えている。

リブカム用カムフォロア４４ａは、シャフト４４ｂの下部に取り付けられており（固定されており）、リブカム用カムフォロア４４ａとシャフト４４ｂは一体化された部材（すなわち、ラム出力部４４）となっている。また、シャフト４４ｂ（ラム出力部４４）の上部は、ラム１２に取り付けられている（固定されている）。そして、複合カム部材６０の回転力がリブカム６２及びリブカム用カムフォロア４４ａを介してラム出力部４４に伝わることによりラム出力部４４が往復鉛直運動を出力し、当該ラム出力部４４の動作によりラム１２が鉛直方向に往復移動を行うようになっている。

なお、ラム１２は、上面視で矩形状の部材となっており、当該ラム１２の四隅部の各々に４つのシャフト４４ｂ（ラム出力部４４）の上部がそれぞれ取り付けられている。また、各々のシャフト４４ｂ（ラム出力部４４）は、ハウジングに固定されたボールブッシュ３２（ボール入り軸受け）を貫通した状態で鉛直方向に往復移動を行うため、所望の方向にスムーズに移動することができるようになっている。

図７は、バランサー出力部５０を示した斜視図である。本実施の形態では、図７に示すように、バランサー出力部５０（４つのリブカム出力部以外の他のリブカム出力部に相当）として、２つのバランサー出力部５０が設けられ、各々のバランサー出力部５０は、ラム出力部４４と同様、リブカム用カムフォロア５０ａを備えている。また、バランサー出力部５０（リブカム用カムフォロア５０ａ）は、２つのバランサー３０の各々に取り付けられている（固定されている）。そして、複合カム部材６０の回転力がリブカム６２及びリブカム用カムフォロア５０ａを介してバランサー出力部５０に伝わることによりバランサー出力部５０が往復鉛直運動を出力し、当該バランサー出力部５０の動作によりバランサー３０が鉛直方向に往復移動を行うようになっている。

図８は、下金型出力部４６を示した斜視図である。本実施の形態では、図８に示すように、下金型出力部４６（端面カム出力部に相当）が一つのみ設けられている。下金型出力部４６は、前記複数種類のカムのうちの端面カム６４と係合する端面カム用カムフォロア４６ａと、カムフォロア支持部４６ｂと、鉛直方向に沿ったシャフト４６ｃと、下金型支持部４６ｄとを備えている。

端面カム用カムフォロア４６ａは、３つ設けられており、各々の端面カム用カムフォロア４６ａはカムフォロア支持部４６ｂにより回転可能に支持されている。また、カムフォロア支持部４６ｂは、半円弧状の平板となっており、当該カムフォロア支持部４６ｂから２つのシャフト４６ｃが鉛直方向に沿って立設されている。そして、これらのシャフト４６ｃの上端部には、下金型支持部４６ｄが取り付けられている（固定されている）。

このように、端面カム用カムフォロア４６ａ、カムフォロア支持部４６ｂ、シャフト４６ｃ、及び、下金型支持部４６ｄは、一体化された部材（すなわち、下金型出力部４６）となっており、この一体化された部材（具体的には、下金型支持部４６ｄ）に下金型１６（上流側下金型部１６ａ）が取り付けられている。そして、複合カム部材６０の回転力が端面カム６４及び端面カム用カムフォロア４６ａを介して下金型出力部４６に伝わることにより下金型出力部４６が往復鉛直運動を出力し、当該下金型出力部４６の動作により下金型１６（上流側下金型部１６ａ）が鉛直方向に往復移動を行うようになっている。

なお、各々のシャフト４６ｃ（下金型出力部４６）は、ハウジングに固定されたボールブッシュ３２（ボール入り軸受け）を貫通した状態で鉛直方向に往復移動を行うため、所望の方向にスムーズに移動することができるようになっている。また、カムフォロア支持部４６ｂからは、２つのジャンピング防止バネ３４が鉛直方向に沿って立設され、当該ジャンピング防止バネ３４により端面カム用カムフォロア４６ａが端面カム６４に押し付けられている。そのため、端面カム用カムフォロア４６ａが端面カム６４からジャンプすることが回避されている。

図９、図１０、及び、図１１は、それぞれガイド部材出力部４８を示した斜視図、後面図、及び、側面図である。本実施の形態では、図１１に示すように、ガイド部材出力部４８（板カム出力部に相当）として、２つのガイド部材出力部４８が設けられ、各々のガイド部材出力部４８は、前記複数種類のカムのうちの板カム６６と係合する板カム用カムフォロア４８ａと、カムフォロア支持部４８ｂと、一対の揺動アーム４８ｃと、ガイド部材支持部４８ｄとを備えている。

板カム用カムフォロア４８ａは、カムフォロア支持部４８ｂにより支持されており、板カム用カムフォロア４８ａ及びカムフォロア支持部４８ｂは一体的に水平移動可能となっている。また、カムフォロア支持部４８ｂの上方には、ガイド部材支持部４８ｄが位置しており、カムフォロア支持部４８ｂとガイド部材支持部４８ｄは、揺動アーム４８ｃにより連結されている。

つまり、揺動アーム４８ｃの下端部はカムフォロア支持部４８ｂと係合しており、カムフォロア支持部４８ｂ（板カム用カムフォロア４８ａ）が水平移動すると、揺動アーム４８ｃが支点Ｐを中心に揺動するようになっている。そして、揺動アーム４８ｃの上端部はガイド部材支持部４８ｄと係合しており、揺動アーム４８ｃが揺動すると、ガイド部材支持部４８ｄは、カムフォロア支持部４８ｂの移動方向とは反対方向に水平移動するようになっている。

また、ガイド部材支持部４８ｄには、ガイド部材２０（上流側ガイド部材２０ａ及び下流側ガイド部材２０ｂ）が設けられている。そして、複合カム部材６０の回転力が板カム６６及び板カム用カムフォロア４８ａを介してガイド部材出力部４８に伝わることによりガイド部材出力部４８が往復水平運動を出力し、当該ガイド部材出力部４８の動作によりガイド部材２０が水平方向に往復移動を行うようになっている。

複合カム部材６０は、軸方向が鉛直方向に沿った中心軸Ｃを中心として回転する円筒形状の回転体であり、図６乃至図１１に示すように、複数種類のカム、すなわち、リブカム６２、端面カム６４、板カム６６を備えている。

リブカム６２は、複合カム部材６０の側面に、周方向に沿って一周に亘って形成されている。そして、当該リブカム６２については、リブカム６２の形成位置が中心軸Ｃの軸方向（鉛直方向）において変化することによりカム曲線を生成している。そのため、複合カム部材６０が回転することにより、リブカム６２に係合するリブカム用カムフォロア４４ａ、５０ａは軸方向（鉛直方向）に移動し、ラム出力部４４及びバランサー出力部５０は軸方向（鉛直方向）に沿った往復直線運動を出力するようになっている。

図１２は、リブカム６２を横方向に展開した図である。８つの縦破線の各々の間隔は、４５度であり、上図の状態から複合カム部材６０が４５度回転した状態が下図に相当する。上図においては、リブカム用カムフォロア４４ａ（ラム出力部４４）が最上部に位置する一方でリブカム用カムフォロア５０ａ（バランサー出力部５０）が最下部に位置する状態が示されており、また、下図においては、リブカム用カムフォロア４４ａ（ラム出力部４４）が最下部に位置する一方でリブカム用カムフォロア５０ａ（バランサー出力部５０）が最上部に位置する状態が示されている。

図１２に示すように、本実施の形態においては、４つのリブカム用カムフォロア４４ａが前記周方向において９０度間隔でリブカム６２に係合している。そして、リブカム６２のカム曲線は、９０度毎に同じ形状となるように生成されている。つまり、０〜９０度までの形状と、９０〜１８０度までの形状と、１８０〜２７０度までの形状と、２７０〜３６０度までの形状は同じとなっている。そのため、複合カム部材６０がどの角度に位置していても、４つのリブカム用カムフォロア４４ａの軸方向（鉛直方向）における位置は同じ位置となる。

また、前記９０度毎の同じ形状（０〜９０度までの形状、９０〜１８０度までの形状、１８０〜２７０度までの形状、２７０〜３６０度までの形状）は、それぞれリブカム用カムフォロア４４ａ、延いては、ラム出力部４４を往復鉛直運動させる形状となっている。そのため、４つのラム出力部４４は、複合カム部材６０が１周する間（３６０度回転する間）に、４回の往復鉛直運動を出力する（４往復する）。

また、図１２に示すように、２つのリブカム用カムフォロア５０ａが前記周方向において１８０度間隔でリブカム６２に係合している。したがって、リブカム用カムフォロア４４ａ同様、複合カム部材６０がどの角度に位置していても、２つのリブカム用カムフォロア５０ａの軸方向（鉛直方向）における位置は同じ位置となる。

また、当該２つのリブカム用カムフォロア５０ａは、いずれも、４つのラム出力部４４のうちの一のラム出力部４４のリブカム用カムフォロア４４ａから４５度離れた位置でリブカム６２に係合している。そのため、２つのリブカム用カムフォロア５０ａ（バランサー出力部５０）は、４つのリブカム用カムフォロア４４ａ（ラム出力部４４）とは常に逆方向に移動することとなる。したがって、バランサー３０は、バランサー出力部５０の動作によりラム１２とは逆方向に往復運動を行う。なお、バランサー出力部５０も、ラム出力部４４と同様、複合カム部材６０が１周する間（３６０度回転する間）に、４回の往復鉛直運動を出力する（４往復する）。

端面カム６４は、複合カム部材６０の端面（中心軸Ｃの軸方向における上端面）に、周方向に沿って一周に亘って形成されている。そして、当該端面カム６４については、端面カム６４の軸方向（鉛直方向）における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している。端面カム６４に係合する端面カム用カムフォロア４６ａは、端面カム６４の上に置かれている（上で接触している）ため、複合カム部材６０が回転することにより、端面カム用カムフォロア４６ａは軸方向（鉛直方向）に移動し、下金型出力部４６は軸方向（鉛直方向）に沿った往復直線運動を出力するようになっている。

また、本実施の形態においては、３つの端面カム用カムフォロア４６ａが前記周方向において９０度間隔で端面カム６４に係合している。そして、端面カム６４のカム曲線は、９０度毎に同じ形状となるように生成されている。つまり、０〜９０度までの形状と、９０〜１８０度までの形状と、１８０〜２７０度までの形状と、２７０〜３６０度までの形状は同じとなっている。そのため、複合カム部材６０がどの角度に位置していても、３つの端面カム用カムフォロア４６ａの軸方向（鉛直方向）における位置は同じ位置となる。

また、前記９０度毎の同じ形状（０〜９０度までの形状、９０〜１８０度までの形状、１８０〜２７０度までの形状、２７０〜３６０度までの形状）は、端面カム用カムフォロア４６ａ、延いては、下金型出力部４６を往復鉛直運動させる形状となっている。そのため、下金型出力部４６は、複合カム部材６０が１周する間（３６０度回転する間）に、４回の往復鉛直運動を出力する（４往復する）。

板カム６６は、複合カム部材６０の側面（リブカム６２が位置する側面よりも上側の側面）に、周方向に沿って一周に亘って形成されている。そして、当該板カム６６については、板カム６６の径方向（円筒の径方向。つまり、水平方向）における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している。板カム６６に係合する板カム用カムフォロア４８ａは、板カム６６と径方向において接触しているため、複合カム部材６０が回転することにより、板カム用カムフォロア４８ａは径方向（水平方向）に移動し、ガイド部材出力部４８は径方向（水平方向）に沿った往復直線運動を出力するようになっている。

また、本実施の形態においては、２つの板カム用カムフォロア４８ａが前記周方向において１８０度間隔で板カム６６に係合している。そして、板カム６６のカム曲線は、９０度毎に同じ形状となるように生成されている。つまり、０〜９０度までの形状と、９０〜１８０度までの形状と、１８０〜２７０度までの形状と、２７０〜３６０度までの形状は同じとなっている。そのため、複合カム部材６０がどの角度に位置していても、２つの板カム用カムフォロア４８ａの径方向における位置は同じ位置となる（つまり、径方向における中心軸Ｃからの距離は同じとなる）。

また、前記９０度毎の同じ形状（０〜９０度までの形状、９０〜１８０度までの形状、１８０〜２７０度までの形状、２７０〜３６０度までの形状）は、端面カム用カムフォロア４６ａ、延いては、ガイド部材出力部４８を往復水平運動させる形状となっている。そのため、ガイド部材出力部４８は、複合カム部材６０が１周する間（３６０度回転する間）に、４回の往復水平運動を出力する（４往復する）。

バレルカム減速機７０は、駆動源（モーター）から駆動力を受けて回転することにより、複合カム部材６０を回転させるための減速機である。バレルカム減速機７０には、不図示のギヤ、ベルト等により、駆動源（モーター）が連結されている。また、バレルカム減速機７０は、バレルカム７０ａを備えており、複合カム部材６０の下方にバレルカム減速機７０が位置した状態で、複合カム部材６０において周方向に並んだカムフォロア６０ａがバレルカム７０ａに係合している。

図１３は、ラム１２、下金型１６（上流側下金型部１６ａ）、ガイド部材２０、バランサー３０のタイミング線図である。また、この図は、ラム出力部４４、下金型出力部４６、ガイド部材出力部４８（特に、ガイド部材支持部４８ｄ）、バランサー出力部５０のタイミング線図とも言える。また、前述したとおり、これらは、複合カム部材６０が９０度回転する毎に同様の動作を実行するので、横軸は、本来０度から９０度とするところであるが、図を見易くするために０度から３６０度としている。つまり、横軸の角度を４で割った値が、複合カム部材６０の角度に相当する。さらに、縦軸に示された丸数字は、図３に表された丸数字に相当している。また、縦軸の数字は、移動量（単位はｍｍ）を表している。

駆動源によりバレルカム減速機７０が回転すると、バレルカム減速機７０と係合する複合カム部材６０が回転する。そして、０度から１８０度までラム１２は下方へ、バランサー３０は上方へ移動する。その後、１８０度から３６０度までラム１２は上方へ、バランサー３０は下方へ移動する。ラム１２とバランサー３０については、停止区間はない。

一方、下金型１６（上流側下金型部１６ａ）は、４０度までは移動せず、４０度から１２０度まで上方へ移動する。そして、１２０度から１８０度までは再び停止する。なお、カットは、１２５．５３度で行われ、かかる際には、下金型１６は最上部にて停止した状態となる。その後、下金型１６（上流側下金型部１６ａ）は、１８０度から２６０度まで下方へ移動し、２６０度から３６０度まで停止する。

ガイド部材２０は、０度から１１０度まで外側へ向かって移動し、１１０度から２１０度まで停止し、２１０度から３２０度まで内側へ向かって移動し、３２０度から３６０度まで停止する。したがって、カットの際には（１２５．５３度では）、ガイド部材２０は最外部にて停止した状態となる。

＝＝＝本実施の形態に係るカム装置（プレス装置１０）の有効性について＝＝＝
上述した通り、本実施の形態に係るカム装置（上記においては、一例としてプレス装置１０を挙げた）は、中心軸Ｃを中心として回転する円筒形状の複合カム部材６０（円筒回転体）であって、複合カム部材６０の側面に周方向に沿って形成されたリブカム６２であって、該リブカム６２の形成位置が前記中心軸Ｃの軸方向において変化することによりカム曲線を生成しているリブカム６２と、複合カム部材６０の端面に周方向に沿って形成された端面カム６４であって、該端面カム６４の前記軸方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している端面カム６４と、複合カム部材６０の側面に周方向に沿って形成された板カム６６であって、該板カム６６の径方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している板カム６６と、を備える複合カム部材６０（円筒回転体）と、リブカム６２と係合するリブカム用カムフォロア４４ａを備え、複合カム部材６０が回転することにより前記軸方向に沿った往復直線運動を出力するリブカム出力部（上記においては、一例としてラム出力部４４を挙げた）と、端面カム６４と係合する端面カム用カムフォロア４６ａを備え、複合カム部材６０が回転することにより前記軸方向に沿った往復直線運動を出力する端面カム出力部（上記においては、一例として下金型出力部４６を挙げた）と、板カム６６と係合する板カム用カムフォロア４８ａを備え、複合カム部材６０が回転することにより前記径方向に沿った往復直線運動を出力する板カム出力部（上記においては、一例としてガイド部材出力部４８を挙げた）と、を有することとした。

そのため、複数種類の往復直線運動、すなわち、前記軸方向に沿った２つの往復直線運動と前記径方向に沿った１つの往復直線運動を出力させるために、カムが形成された回転体を当該種類の数だけ用意する必要がなくなる。つまり、本実施の形態によれば、一つの円筒回転体にリブカム６２と端面カム６４と板カム６６とを設けることにより、一つの円筒回転体から前述した３つの往復直線運動を作り出すことが可能となる。したがって、円筒回転体を複数用意しない分、コンパクトなカム装置を実現することが可能となる。

また、本実施の形態においては、前記軸方向は鉛直方向に沿っており、複合カム部材６０（円筒回転体）は、複合カム部材６０の側面に周方向に沿って形成されたリブカム６２であって、該リブカム６２の形成位置が鉛直方向において変化することによりカム曲線を生成しているリブカム６２と、複合カム部材６０の端面に周方向に沿って形成された端面カム６４であって、該端面カム６４の鉛直方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している端面カム６４と、複合カム部材６０の側面に周方向に沿って形成された板カム６６であって、該板カム６６の水平方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している板カム６６と、を備え、リブカム出力部（上記においては、一例としてラム出力部４４を挙げた）は、リブカム６２と係合するリブカム用カムフォロア４４ａを備え、複合カム部材６０が回転することにより往復鉛直運動を出力し、端面カム出力部（上記においては、一例として下金型出力部４６を挙げた）は、端面カム６４と係合する端面カム用カムフォロア４６ａを備え、複合カム部材６０が回転することにより往復鉛直運動を出力し、板カム出力部（上記においては、一例としてガイド部材出力部４８を挙げた）は、板カム６６と係合する板カム用カムフォロア４８ａを備え、複合カム部材６０が回転することにより往復水平運動を出力することとした。

そのため、複数種類の往復直線運動、すなわち、２つの往復鉛直運動と１つの往復水平運動を出力させるために、カムが形成された回転体を当該種類の数だけ用意する必要がなくなる。つまり、本実施の形態によれば、一つの円筒回転体にリブカム６２と端面カム６４と板カム６６とを設けることにより、一つの円筒回転体から前述した３つの往復鉛直運動及び往復水平運動を作り出すことが可能となる。したがって、円筒回転体を複数用意しない分、コンパクトなカム装置を実現することが可能となる。

また、本実施の形態においては、リブカム出力部の動作により鉛直方向に往復移動を行う、上刃１５を備えた上金型１４を有するラム１２と、端面カム出力部の動作により鉛直方向に往復移動を行う、下刃１７を備えた下金型１６と、板カム出力部の動作により水平方向に往復移動を行うガイド部材２０と、を備え、カム装置は、ガイド部材２０でガイドされるシート状部材（電極シート１）を上金型１４と下金型１６とでカットするプレス装置１０であることとした。

そのため、ガイド部材２０でガイドされるシート状部材を上金型１４と下金型１６とでカットするプレス装置１０をコンパクトな形態にすることが可能となる。

また、ガイド部材２０と上金型１４（ラム１２）と下金型１６の往復移動動作が一つの複合カム部材６０（円筒回転体）から作り出されることとなるため、ガイド部材２０と上金型１４（ラム１２）と下金型１６の動作間にズレ（タイミングの偏差）が生じにくくなる。そのため、ガイド部材２０と上金型１４と下金型１６によるプレス（カット）のための連係動作に狂いが発生しづらくなり、したがって、精度の高いプレス装置１０を実現することができる。

また、本実施の形態においては、ラム出力部４４として、４つのラム出力部４４が設けられており、各々のラム出力部４４は、鉛直方向に沿ったシャフト４４ｂを備え、該シャフト４４ｂの下部には、リブカム用カムフォロア４４ａが取り付けられており、４つのシャフト４４ｂの上部は、ラム１２の四隅部の各々に取り付けられており、４つのリブカム用カムフォロア４４ａは、周方向において９０度間隔でリブカム６２に係合しており、リブカム６２のカム曲線は、該９０度毎に同じ形状となるように生成されており、４つのラム出力部４４は、複合カム部材６０が３６０度回転する間に、４回の往復鉛直運動を出力することとした。

クランクを用いてラムを鉛直移動させる一般的なプレス装置では、ラムの中心部のみを押圧して上下させているため、ラム全体に上下動させる力が正確に伝わらない問題が発生していた。

これに対し、本実施の形態においては、４つのシャフト４４ｂが、ラム１２の四隅部の各々に取り付けられている。また、４つのリブカム用カムフォロア４４ａは、周方向において９０度間隔でリブカム６２に係合しており、リブカム６２のカム曲線は、該９０度毎に同じ形状となるように生成されている。そのため、４つのシャフト４４ｂは同様の動きを行って、ラム１２の四隅を上下動させることとなる。したがって、ラム１２全体に上下動させる力が正確に伝わることとなる。

また、４つのラム出力部４４は、複合カム部材６０が３６０度回転する間に、４回の往復鉛直運動を出力することとしたため、高速の往復鉛直運動を実現することが可能となる。

また、本実施の形態においては、４つのリブカム出力部（つまり、ラム出力部４４）以外の他のリブカム出力部（つまり、バランサー出力部５０）と、該他のリブカム出力部（バランサー出力部５０）の動作によりラム１２とは逆方向に往復運動を行うバランサー３０と、を備え、該バランサー出力部５０のリブカム用カムフォロア５０ａは、前記４つのラム出力部４４のうちのうちの一のラム出力部４４のリブカム用カムフォロア４４ａから４５度離れた位置でリブカム６２に係合していることとした。

そのため、簡易な方法で、つまり、ラム出力部４４のリブカム用カムフォロア４４ａから４５度離してバランサー出力部５０のリブカム用カムフォロア５０ａを配置するだけで、ラム１２と逆方向に往復運動を行うバランサー３０を実現することが可能となる。

また、本実施の形態においては、他のリブカム出力部（バランサー出力部５０）と、該バランサー出力部５０の動作によりラム１２とは逆方向に往復運動を行うバランサー３０とは、それぞれ２つずつ設けられており、板カム出力部（ガイド部材出力部４８）と、ガイド部材出力部４８の動作により水平方向に往復移動を行うガイド部材２０とは、それぞれ２つずつ設けられている。

そして、図４や図５に示されているように、４つのリブカム出力部（ラム出力部４４）を第一リブカム出力部乃至第四リブカム出力部とし、２つの他のリブカム出力部（バランサー出力部５０）を第五リブカム出力部及び第六リブカム出力部とし、２つの板カム出力部（ガイド部材出力部４８）を第一板カム出力部及び第二板カム出力部としたときに、これらの出力部は、前記周方向において、第一リブカム出力部、第一板カム出力部、第二リブカム出力部、第五リブカム出力部、第三リブカム出力部、第二板カム出力部、第四リブカム出力部、第六リブカム出力部の順に、設置されている。

つまり、４つのラム出力部４４が周方向において並んで設けられているので、ラム出力部４４間の空き空間が４箇所（第一リブカム出力部及び第二リブカム出力部間、第二リブカム出力部及び第三リブカム出力部間、第三リブカム出力部及び第四リブカム出力部間、第四リブカム出力部及び第一リブカム出力部間）存在することになる。そして、本実施の形態においては、この空き空間を利用して、ガイド部材出力部４８及びバランサー出力部５０を効率良く収めている。つまり、ガイド部材出力部４８を、シート状部材（電極シート１）を適切にガイドさせる観点から、第一リブカム出力部及び第二リブカム出力部間と第三リブカム出力部及び第四リブカム出力部間に、向かい合うように配置させている。そして、空いた残りの第二リブカム出力部及び第三リブカム出力部間と第四リブカム出力部及び第一リブカム出力部間にバランサー出力部５０（バランサー３０）を二つに分けて収めている。

このように、本実施の形態においては、ガイド部材出力部４８及びバランサー出力部５０が、４つのラム出力部４４により形成される空き空間を利用して効率良く収められることで、プレス装置１０をより一層コンパクトな形態にすることが可能となる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係るカム装置を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

上記実施の形態においては、複合カム部材６０（円筒回転体）の中心軸Ｃの軸方向が鉛直方向に沿ったカム装置を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、当該軸方向が鉛直方向に沿わないカム装置にも本発明を適用することができる。

また、カム装置としてプレス装置１０を例に挙げて説明したが、プレス装置１０以外の装置にも本発明を適用することができる。

１ 電極シート
１０ プレス装置
１１ ロール群
１２ ラム
１４ 上金型
１４ａ 上流側上金型部
１４ｂ 下流側上金型部
１５ 上刃
１５ａ 上流側上刃
１６ 下金型
１６ａ 上流側下金型部
１６ｂ 下流側下金型部
１７ 下刃
１７ａ 上流側下刃
１８ ボルスター
２０ ガイド部材
２０ａ 上流側ガイド部材
２０ｂ 下流側ガイド部材
３０ バランサー
３２ ボールブッシュ
３４ ジャンピング防止バネ
４０ 動作機構
４２ 出力部
４４ ラム出力部
４４ａ リブカム用カムフォロア
４４ｂ シャフト
４６ 下金型出力部
４６ａ 端面カム用カムフォロア
４６ｂ カムフォロア支持部
４６ｃ シャフト
４６ｄ 下金型支持部
４８ ガイド部材出力部
４８ａ 板カム用カムフォロア
４８ｂ カムフォロア支持部
４８ｃ 揺動アーム
４８ｄ ガイド部材支持部
５０ バランサー出力部
５０ａ リブカム用カムフォロア
６０ 複合カム部材
６０ａ カムフォロア
６２ リブカム
６４ 端面カム
６６ 板カム
７０ バレルカム減速機
７０ａ バレルカム
Ｃ 中心軸
Ｐ 支点

Claims (6)

1. 中心軸を中心として回転する円筒形状の円筒回転体であって、
   前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成されたリブカムであって、該リブカムの形成位置が前記中心軸の軸方向において変化することによりカム曲線を生成しているリブカムと、
   前記円筒回転体の端面に周方向に沿って形成された端面カムであって、該端面カムの前記軸方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している端面カムと、
   前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成された板カムであって、該板カムの径方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している板カムと、を備える円筒回転体と、
   前記リブカムと係合するリブカム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記軸方向に沿った往復直線運動を出力するリブカム出力部と、
   前記端面カムと係合する端面カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記軸方向に沿った往復直線運動を出力する端面カム出力部と、
   前記板カムと係合する板カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより前記径方向に沿った往復直線運動を出力する板カム出力部と、
   を有することを特徴とするカム装置。
2. 請求項１に記載のカム装置であって、
   前記軸方向は鉛直方向に沿っており、
   前記円筒回転体は、
   前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成されたリブカムであって、該リブカムの形成位置が鉛直方向において変化することによりカム曲線を生成しているリブカムと、
   前記円筒回転体の端面に周方向に沿って形成された端面カムであって、該端面カムの鉛直方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している端面カムと、
   前記円筒回転体の側面に周方向に沿って形成された板カムであって、該板カムの水平方向における突出度合いが変化することによりカム曲線を生成している板カムと、を備え、
   前記リブカム出力部は、前記リブカムと係合するリブカム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより往復鉛直運動を出力し、
   前記端面カム出力部は、前記端面カムと係合する端面カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより往復鉛直運動を出力し、
   前記板カム出力部は、前記板カムと係合する板カム用カムフォロアを備え、前記円筒回転体が回転することにより往復水平運動を出力することを特徴とするカム装置。
3. 請求項２に記載のカム装置であって、
   前記リブカム出力部の動作により鉛直方向に往復移動を行う、上刃を備えた上金型を有するラムと、
   前記端面カム出力部の動作により鉛直方向に往復移動を行う、下刃を備えた下金型と、
   前記板カム出力部の動作により水平方向に往復移動を行うガイド部材と、を備え、
   前記カム装置は、前記ガイド部材でガイドされるシート状部材を前記上金型と前記下金型とでカットするプレス装置であることを特徴とするカム装置。
4. 請求項３に記載のカム装置であって、
   前記リブカム出力部として、４つのリブカム出力部が設けられており、
   各々のリブカム出力部は、鉛直方向に沿ったシャフトを備え、該シャフトの下部には、前記リブカム用カムフォロアが取り付けられており、
   ４つの前記シャフトの上部は、前記ラムの四隅部の各々に取り付けられており、
   ４つの前記リブカム用カムフォロアは、前記周方向において９０度間隔で前記リブカムに係合しており、
   前記リブカムの前記カム曲線は、該９０度毎に同じ形状となるように生成されており、
   ４つの前記リブカム出力部は、前記円筒回転体が３６０度回転する間に、４回の往復鉛直運動を出力することを特徴とするカム装置。
5. 請求項４に記載のカム装置であって、
   前記４つのリブカム出力部以外の他のリブカム出力部と、該他のリブカム出力部の動作により前記ラムとは逆方向に往復運動を行うバランサーと、を備え、
   該他のリブカム出力部のリブカム用カムフォロアは、前記４つのリブカム出力部のうちのうちの一のリブカム出力部のリブカム用カムフォロアから４５度離れた位置で前記リブカムに係合していることを特徴とするカム装置。
6. 請求項５に記載のカム装置であって、
   前記他のリブカム出力部と、該他のリブカム出力部の動作により前記ラムとは逆方向に往復運動を行う前記バランサーとは、それぞれ２つずつ設けられており、
   前記板カム出力部と、該板カム出力部の動作により水平方向に往復移動を行う前記ガイド部材とは、それぞれ２つずつ設けられており、
   ４つの前記リブカム出力部を第一リブカム出力部乃至第四リブカム出力部とし、
   ２つの前記他のリブカム出力部を第五リブカム出力部及び第六リブカム出力部とし、
   ２つの前記板カム出力部を第一板カム出力部及び第二板カム出力部としたときに、
   これらの出力部は、前記周方向において、第一リブカム出力部、第一板カム出力部、第二リブカム出力部、第五リブカム出力部、第三リブカム出力部、第二板カム出力部、第四リブカム出力部、第六リブカム出力部の順に、設置されていることを特徴とするカム装置。

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