JP2555719B2 - スプリングカム機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、例えば、打点型記録計等に用いられて良好
なスプリングカム機構に係わり、詳しくは、簡単な構成
でカム機構とスプリング機構が一体化したスプリングカ
ム機構に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来、カム機構にスプリング性を持たせる場合は、カ
ムが組付けられたシャフトに板バネやスプリングやレバ
ー等のいわゆるスプリング部材を用いる等してカム機構
に間接的にスプリング機能を持たせるようにしていた。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、この様な構成は、信頼性に欠ける上大
型化するため、用いる装置等によっては取付けが不可能
な場合もでてくる等、制約があった。加えて、板バネ使
用構造は板バネに方向性があるために設計及び製作等に
おいて難しい面があり、しかも実際の板バネ使用に際し
ても限定された狭い範囲に用いられるに限られ、又、ス
プリングやレバー等を用いた構造は複雑となり組立て製
造工程に多大の負担が掛かる上に構造自体が大掛かりと
なるため機械全体の大型化が避けられないという問題点
があった。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、簡
単且つ小型化出来る構造で、スプリング性とカム機構の
両機能を同時に得ることができ、更に渦巻き部の疎／密
だけの調整で自由度の高いばね性とストロークを得るこ
とができるスプリングカム機構を提供するものである。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するために、本発明のスプリングカム
機構は、直線状の固定端を有する弾性体からなる平板が
軸の長手方向に沿って固定され、自由端が前記軸の周り
に渦巻き状に延長され、前記軸を回転させたときに前記
渦巻き部に当接する駆動部材が直線状に駆動されること
を特徴とするものである。

＜実施例＞ 実施例について具体的図面を用いて説明する。

第１図は本発明の具体的一実施例であるスプリングカ
ム機構の斜視図である。

第１図において、Ｓはシャフト、ＫはシャフトＳに一
体構造で係止するカム機構である。この様な構成のスプ
リングカム機構（Ａとして表わす）において、全体でス
プリング性を具備する構成とするために、ここではカム
機構Ｋの部分を例えば矢印ｙ方向に撓み可能な湾曲構造
としてある。ＬはシャフトＳに所定の回転又は回動（ω
で表わす）を与えるために設けられたレバーである。但
しこのレバーＬは使用目的によっては例えば歯車機構等
の回転機構であってもよく、使用目的に応じて異なる。

この様な構成のスプリングカム機構Ａにおいて、カム
機構Ｋに係合する可能部材に前記スプリング性を付与
し、且つ前記カム機構の変位で可動部材の位置制御を可
能とすることができる。以下に、このことを第２図乃至
第４図を用いて説明する。

第２図乃至第４図は本発明第１図の説明に供する図で
あり、特に、第２図は本発明を具体的に例えば打点式記
録計に用いようとした場合の使用箇所の分解斜視図であ
り、第３図は第２図に用いられる第１図の本発明の動作
を説明するための図であり、第４図は第１図乃至第３図
が組込まれる場合の打点型記録計の概要を示す斜視図で
ある。

第２図乃至第４図において、カセット部４を例えばメ
ンテナンス等により横方向に搬送した場合で打点型記録
計を見る時、１は打点される部材であるプラテン、２は
プラテン１に平行に配置されたキャリッジ軸、３はキャ
リッジ軸上をプラテン１に平行移動可能な構造から成る
キャリッジである。このキャリッジ３には、カセット部
４が組付けられ例えば左右方向に移動・搬送可能なカセ
ット部搬送部材（以下「搬送部材」という）3aや、記録
のための印字機構が収納される記録部3bや、カセット部
４内のインクリボンを送るリボン送り機構3cや、カセッ
ト部メンテナンス時（例えば交換時等）に搬送部材3aを
キャリッジ上の横方向に案内レール3d₁上を滑らせて搬
送案内する案内部材3d等を有する。５は搬送部材3aを位
置決め固定する位置決め固定部材であり、本発明のスプ
リングカム機構が係合する可動部材である。その構造
は、例えば先端付近がテーパ状に形成され、スプリング
カム機構Ａによりスプリング性が与えられて例えばカセ
ット部や搬送部材である相手部材（即ち移動体）に食入
るようにして、その位置を決める構造となっている。

打点型記録計はこの様な構成により記録部3b,カセッ
ト部４内のインクリボン等によりプラテン１上の記録紙
（図省略）に所定の印字がなされる。

次ぎに、本発明のスプリングカム機構が用いられる部
分について詳細に述べる。

スプリングカム機構Ａは、可動部材となる位置決め部
材５に係合している。ところで、この位置決め部材５
は、固定部６に固定可能な構造から成り、一方、この固
定された後の位置決め部材５は、スプリングカム構造Ａ
に組付けられる位置決め解除部材となるレバーＬによっ
て解除される。ここで、位置決め部材５にはスプリング
性（バネ性）を付与しながらも位置制御するスプリング
カム機構Ａのカム機構Ｋが挿入されて係合する穴5a₁が
設けられる支持部材5a,支持部材5a上に設けられる軸5b,
及び，軸5bの先端部分にテーパ部5cを有する構造から成
り、支持部材5aがキー5a₁₁を挿入案内として案内部材3d
内に設けられた位置決め部材固定部材3d₁に溝3d₁₁に添
って組付けられる。固定部６は、移動体となる例えば搬
送部材3aに設けられて、例えば30゜に面取加工された上
昇口部6a,上昇口部6aの終端から平坦となる上昇案内部6
b及びテーパ部が嵌合可能な形状を持つ上下動・固定部6
cを有し、搬送部材3aを位置決め固定する。レバーＬ
は、固定された搬送部材3aを固定状態から解除し再び移
動可能な状態にする、ここでは、スプリングカム機構Ａ
のシャフトＳに組付けられた先端部分がレバー形状から
成り、案内部材3dの側面の穴3d₂から突出されている。

この時、固定動作は以下のようになる。

：まず、搬送部材3aを矢印方向Ｆに移動させる。

：第３図（ｉ），（ii）で、テーパ部5cが上昇口部6a
の形状にしたがい次第に持ち上げられていき、穴5a₁に
係合するカム機構Ｋが穴底部と接触を開始して次第に大
きく撓み始める。このため、テーパ部5cには上下方向の
力が同時に働き始める。

：更に、搬送部材3aを矢印方向Ｆに滑らせていき第２
図（iii）に示すように、テーパ部5cが上昇案内部6b上
を水平移動する時、穴5a₁に係合するカム機構Ｋには穴
底部に強く押付けられてその形状は大きく撓み、矢印方
向に撓み力α_ａによるスプリング力が発生し、これがテ
ーパ部5cに働く（スプリング性が付与される）。

：更に、搬送部材3aを矢印方向Ｆに滑らせていき上下
動・固定部6cの所定の位置決め位置に来た所で、第３図
（iV）に示すようにテーパ部5cが最上位置にあるところ
から同図（Ｖ）に示すように、テーパ部5cは矢印βのよ
うに下降し、上下動・固定部6cとテーパ部5cが嵌合状態
となる。この時、カム機構Ｋからは穴底部にスプリング
性の力α_ｂが作用しており、従って搬送部材3aは所定位
置に位置決め固定される。

：解除は、レバーＬを第２図に示すように上方向θに
持上げて、第２図（Vi）に示すように、シャフトＳを反
時計方向に回転させてカム機構Ｋを回動させ、今まで穴
底部に与えられていたスプリング力α_ｂを解除すると同
時に、カム機構Ｋの上部K₁で穴上部を押し上げてテーパ
部5cを上下動・固定部7cより上昇させることで、今まで
の固定状態の嵌合を解除する。このことにより再び搬送
部材3aを移動させることができる。

以上述べたように、本発明は、係合する可動部材にス
プリング性を付与し且つ可動部材の位置制御ができるか
ら、用いる装置に不具合を与えることなく、その動作に
も確実性があるから信頼性を付与でき、装置の小型化に
も対応出来る。

ところで、スプリングカム機構Ａの形状を図とは逆の
形状として、レバーＬを押し下げるようにしてもよく、
いずれにしてもこれ等は組付ける部材や装置等全体に設
計に合わせて決定すればよい。

尚、本発明は以上述べたような打点型記録計に用いら
れる場合の用途にその使用を限定されるものではない。
例えば第５図のような用い方をすることもできる。

第５図（Ａ），（Ｂ）は本発明のその他の用途を説明
するために設けられた図である。

第５図（Ａ）においては、互いに異なる回転方向に回
転する一対の歯車7a,7bに本発明のスプリングカム機構
Ａを用いた場合の歯車機構である。この歯車機構は、可
動部材５の先端に自由回転する一対の歯車8a,8bを設け
て、スプリングカム機構ＡのシャフトＳを回転させて一
対の歯車8a,8bを上下させることで、一対の歯車7a,7bの
回転方向に基づく回転を同軸上に組付けられた一対の歯
車9a,9bに伝達することで軸10の回転方向を正転又は逆
転させる機構となっている。この場合、可動部材に上下
方向の多少の余分な負荷が加わっても、この負荷はスプ
リングカム機構のスプリング性によって吸収出来るの
で、それだけ組合せ機構に精度の余裕ができることとな
る。又、第５図（Ａ）以外に、例えば、カムを用いてあ
る物体を移動させて動作等をさせるように構成された装
置等であってもよい。勿論これ以外にも本発明は広く応
用出来ることはいうまでもない。例えば、より具体的に
は、第５図（Ｂ）のようにも用いることができる。

第５図（Ｂ）において、30aは例えば幅の異なるリボ
ンカセット（カセット部）が組付け可能なように、リボ
ンカセット装着部分の幅が変えられる仕組みとなってい
るリボンカセット装着構造であり搬送部材となってい
る。この搬送部材30aにおいて、Ｈは矢印ｙで示す左右
一定方向にスライドしてカセット部４を挟み付けるスラ
イド側板、Ｊはスライド側板Ｈに対応する側に固定して
設けられカセット部の位置を決める固定側板、Ｐは底部
及び後側面に組付・固定されてスライド側板Ｈの横長穴
h₁に係止してスライド側板Ｈを左右方向にスライド可能
に案内するための案内ピン、S₁,S₂はスライド側板Ｈと
固定側板Ｊの底部の夫々に両端が係止して固定側板Ｊに
対してスライド側板Ｈをスプリング性を有しながら引張
るように設けられた例えばコイルスプリングのようなス
プリング部材、Ａは例えば底部Aaに組付られて、スプリ
ング部材S₁とS₂の間で且つスライド側板Ｈと固定側板Ｊ
との間に設けられ、スライド側板Ｈと固定側板Ｊとの間
隔（幅）を種々に変える回転可能且つ固定できる本発明
のスプリングカム機構である。このように構成すると、
スプリングカム機構Ａの調整で（スプリングカム機構の
回動で）、スライド側板Ｈと固定側板Ｊとの位置間隔が
種々の幅に変更できる。故に、インクリボンの色数の変
更やこれに伴う幅の異なるカセット部４を装着する事が
できる搬送部材30aが実現できる。この時、スプリング
によって確実に固定できるから、装着に制限をうけなく
なり、つまりリボンカセット装着構造のスプリング性に
よって多少の幅のセッティング誤差は吸収出来るので、
それだけカセット部のセッテングの余裕ができる。

＜発明の効果＞ 本発明は、以上説明したように構成されているので、
次に記載するような効果を奏する。

：少ない部品点数で信頼性の高いスプリングカム機構
が実現出来るとともに渦巻き部の疎／密だけの調整で自
由度の高いばね性とストロークを得ることが出来、しか
もローコストで提供出来る。

：治工具を使用せず、又、捩子等の締結部品も無いた
め部品点数の削減を行うことができ、組立て性において
も勝れている。この点からもコスト低減につながる。

：組立て方向が一方向のため作業の簡単化につながり
作業改善が大幅になされる。

：カム形状とスプリング性の両特性を持たせたため、
部品点数を大幅に削減することが可能となり、取り付け
にも締結部品等も使用しないため、組立て性に勝れてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的一実施例であるスプリングカム
機構の斜視図、第２図乃至第４図は本発明第１図の説明
に供する図、第５図は本発明のその他の用途を説明する
ために設けられた図である。 Ａ……スプリングカム機構、１……プラテン、３……キ
ャリッジ、５……位置決め部材、６……固定部、Ｌ……
レバー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直線状の固定端を有する弾性体からなる平
   板が軸の長手方向に沿って固定され、自由端が前記軸の
   周りに渦巻き状に延長され、前記軸を回転させたときに
   前記渦巻き部に当接する駆動部材が直線状に駆動される
   ことを特徴とするスプリングカム機構。