JP2585926Y2 - 出力部材に複合運動を行なわせる装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、組立機械用ヘッド、自
動パーツハンドリング、産業用ロボットなどの産業用自
動機械に使用されている出力部材に複合運動を行なわせ
る装置に係わり、特に簡易な機構をもって出力部材を所
定の２次元領域内で複合運動させることができる装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置として、特公昭５５−
４９７８号公報に提案されているものがある。

【０００３】当該提案のものは、図３に示すように、入
力軸１の等速回転を２つの出力軸２，３のそれぞれ独立
した揺動回転に変換する伝動手段４と、この伝動手段４
のケーシング５にその入力軸１に対して平行に配設され
た案内ロッド６と、この案内ロッド６に摺動移動自在に
嵌装された摺動ブロック７と、この摺動ブロック７に前
記案内ロッド６に対して直角に交叉して形成された摺動
溝８と、この摺動溝８に一端が滑り対偶で係合され他端
が前記伝動手段４の一方の出力軸２に固着された摺動ブ
ロック駆動用のレバー９と、前記案内ロッド６に直角に
交叉して前記摺動ブロック７に摺動移動自在に嵌合され
た摺動棒１０と、この摺動棒１０の一端に固定されて設
けられ前記案内ロッド６に対して平行な摺動溝部１１を
有する係合部材１２と、この係合部材１２の摺動溝部１
１に一端が滑り対偶で係合され他端が前記伝動手段４の
他方の出力軸３に固着された摺動棒駆動用のレバー１３
と、前記摺動棒１０の他端に固定されて設けられた出力
部材１４とからなっており、出力部材１４は摺動ブロッ
ク７の摺動方向（Ｙ軸方向）と摺動棒１０の摺動方向
（Ｘ軸方向）とに沿って、２つのレバー９，１３のそれ
ぞれの揺動に応じて複合運動されつつ平行に移動され、
かつその運動し得る領域Ａは摺動ブロック７の往復摺動
ストロークＳ₁ と摺動棒１０の往復摺動ストロークＳ₂
とによって形成される２次元の矩形平面内になってい
る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案の装置にあっては、レバー９，１３を介して出力部材
１４に平行運動を行なわせているため、出力部材１４に
対する反力が大きくなるとレバー９，１３の曲げ変形が
無視できなくなり、所定の動作精度を維持することが困
難になる。また、入力軸１の等速回転運動を出力軸２，
３の各々独立した揺動回転運動に変換するために２個の
グロボイダルカムを使用しており各々の出力軸２，３の
揺動回転運動を決定するカムの形状加工工程が複雑であ
る。さらに、出力部材１４の平行運動を所定の動作精度
で行なわせるためにはケーシング５への各部品の組付け
精度を所定の範囲に保たなければならず、組立工数が多
くなりがちである。しかも、出力部材１４の運動軌跡を
変更するにあたっては、２個のグロボイダルカムのカム
形状を各々変更しなければならず、繁雑な工程を要する
という問題点があった。

【０００５】本考案は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、簡易な構造をもって所定
の２次元領域内で出力部材に複合運動を行なわせ得る装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の目的を達
成するために、ハウジングに回転自在に軸支された入力
軸と、該ハウジング内で該入力軸に軸着され、前記入力
軸の回転角度に応じた径方向の変位量を付与する外周面
形状を有して形成された周面カムと、該周面カムの外周
面に形成され、前記入力軸の回転角度に応じた軸方向の
変位量を付与する無端状の溝カムと、該溝カムに係合す
ると共に前記周面カムに当接して滑動する滑動部材と、
該滑動部材に一体的に設けられて前記ハウジング外に露
出された出力部材と、該出力部材に一体的に設けられる
と共に、前記入力軸の軸方向への移動と該入力軸に直交
する２軸の内一方の軸方向への移動とを許容されて前記
ハウジングに係合され、該出力部材の運動を規制する規
制部材とを備えて出力部材に複合運動を行なわせる装置
を構成する。

【０００７】

【作用】前記構成を有する本考案によれば、入力軸が回
転されるとこの入力軸に軸着された周面カムが入力軸と
同一の回転速度で回転するので、この周面カムの外周面
に当接している滑動部材およびそれに一体的に設けられ
ている出力部材は、入力軸の回転角度に応じて前記周面
カムの外周面形状に従った前記入力軸径方向の変位を与
えられる。

【０００８】また、これと同時に前記滑動部材は、周面
カムの外周面に形成されている溝カムにも係合している
ので、周面カムが回転すると、その回転角度に応じた入
力軸軸方向の変位を与えられ、この滑動部材に一体的に
設けられている出力部材も滑動部材と同様の入力軸軸方
向の変位を与えられる。

【０００９】一方、出力部材の運動はこの出力部材に一
体的に設けられて装置のハウジングと係合する規制部材
によって入力軸の軸方向と、入力軸と直交する２軸の内
一方の軸方向への移動のみが許容されているので、最終
的に、出力部材は入力軸の軸心に平行ないずれかの平面
内で、周面カムの外周面形状と溝カムの形状とから定め
られる、入力軸の回転角度に応じた複合運動を行なうの
である。

【００１０】また、前述のように、１個のカムで出力部
材の運動を直接制御しているので、所定の動作精度を維
持するのが容易である。

【００１１】さらに、装置を構成する部品点数を削減す
ることができるので、装置の組立工数を低減することが
でき、製造コストの低減を図ることができる。

【００１２】加えて、出力部材の運動軌跡を変更する際
に、１個のカムのみを交換すればよいので、変更作業が
容易である。

【００１３】

【実施例】以下に、本考案の好適な一実施例を、添附図
面に基づき詳述する。図１は本考案に係る出力部材に複
合運動を行なわせる装置の縦断面図を示し、図２はその
図１中のii−ii線矢視断面図を示している。

【００１４】図１において、ハウジング２０には、一対
のベアリング２４ａ，２４ｂが、一方はハウジング本体
２０ａに、もう一方はハウジング本体２０ａに密嵌合さ
れる蓋部２０ｂに固設されている。本実施例にあっては
これらのベアリング２４ａ，２４ｂにはボール・ベアリ
ングを採用している。

【００１５】入力軸２２は、前記の一対のベアリング２
４ａ，２４ｂによってハウジング２０に対して回転自在
に軸支されている。

【００１６】入力軸２２には、周面カム２６が固着され
ており、この周面カム２６は前記の一対のベアリング２
４ａ，２４ｂに挟まれるようにしてハウジング２０内に
配設されている。ここで、図２を参照して周面カム２６
の外周面形状について述べると、本実施例にあっては、
その軸心に直交する横断面で見て略楕円形を成してい
る。ただし、この外周面形状は、入力軸の回転角度に応
じて所望の径方向変位が得られるように適宜決定すれば
よく、例えば円筒カムを入力軸２２に対して偏心させて
固着することにより入力軸２２径方向の変位を与えるよ
うに構成してもよい。

【００１７】周面カム２６の外周面上には、溝カム２８
が無端状に形成されている。この溝カム２８は、図１に
示す通り、入力軸２２の回転角度に応じて所定の入力軸
２２の軸方向の変位を与えるように、蛇行させて設けら
れている。

【００１８】この周面カム２６と溝カム２８とには、滑
動部材３０が係合している。滑動部材３０は、溝カム２
８内に挿入されてこれに沿って摺動移動自在に係合され
ている丸軸状のカムフォロワ３０ａと、周面カム２６の
外周面に当接されて摺動するスライダー３０ｂとからな
り、カムフォロワ３０ａは、スライダー３０ｂに植設さ
れている。

【００１９】出力部材３２はその長辺を入力軸２２の軸
方向に直交する方向に沿わせた長方形状の板材でなり、
ハウジング２０外に露出されて設けられている。その略
中央部には突出部３４が形成されており、この突出部３
４において滑動部材３０と一体的に結合されている。す
なわち、本実施例ではこの突出部３４がスライダー３０
ｂになっており、この突出部３４は、ハウジング２０の
上壁面に入力軸２２の軸方向に沿って開口された長穴２
０ｃを挿通されて、周面カム２６の外周面に当接してい
る。なお、本実施例にあっては、出力部材３２とスライ
ダー３０ｂとが一体的に形成されており、カムフォロワ
３０ａを別部材としているが、出力部材３２とスライダ
ー３０ｂおよびカムフォロワ３０ａとを一体的に形成す
るようにしてもよい。また、出力部材３２とスライダー
３０ｂとカムフォロワ３０ａとを各々独立の部材として
形成しておき、それらを一体的に結合するようにしても
よい。

【００２０】一方、図２に示すように、出力部材３２の
一端部側には、ハウジング２０に係合して出力部材３２
の運動を規制するための規制部材３６が一体的に設けら
れている。本実施例では、この規制部材３６はハウジン
グ２０に向けて出力部材３２から直角に延出された平板
材でなり、ハウジング２０の内部に画成されている保持
部３８に係合されている。保持部３８は、ハウジング２
０の内部において入力軸２２と平行に配置されて当該ハ
ウジング２０に固設された一対の平板４０によって構成
され、これらの平板４０で画成される保持空間内に規制
部材３６が挿入されていて、規制部材３６とハウジング
２０内に保持空間を画成する平板４０とは、平板状のこ
ろがり軸受４２を介して係合している。すなわち、出力
部材３２は入力軸２２の軸方向および入力軸２２と直交
する２軸のうちの一方の軸方向への運動のみが許容され
ている。なお、ころがり軸受４２は、流体潤滑軸受など
のすべり軸受で代用することも可能である。

【００２１】また、出力部材３２の他端部側には、当該
出力部材３２およびこれに一体化された滑動部材３０を
周面カム２６の外周面に対して当接させるべく付勢する
ためのスプリング４４が設けられている。本実施例にあ
っては、このスプリング４４は、ハウジング２０の上壁
面に入力軸２２の軸方向に沿って開口された長穴２０ｄ
を挿通されて出力部材３２とハウジング２０底部との間
に配設され、両者を結合する引きバネである。なお、出
力部材３２がその自重によって充分安定して周面カム２
６の外周面に追従して運動可能であるという条件の下で
は、スプリング４４は省略することができる。

【００２２】次に、以上のように構成された実施例の作
用について説明する。ハウジング２０に対して一対のベ
アリング２４ａ，２４ｂによって回転自在に軸支されて
いる入力軸２２が回転されると、この入力軸２２にハウ
ジング２０内において軸着されている周面カム２６が、
入力軸２２と同一の回転速度で回転する。このとき、入
力軸２２の軸心から周面カム２６の外周面までの距離
は、入力軸２２の回転角度と周面カム２６の外周面形状
とに応じて変化する。一方、出力部材３２に一体的に形
成されているスライダー３０ｂは、周面カム２６の外周
面に当接されているので、出力部材３２の入力軸２２の
軸心からの距離は、入力軸２２の回転角度に応じて変化
する。つまり、出力部材３２は、入力軸２２の回転によ
って、図１Ｘ軸方向への変位が与えられることになる。

【００２３】また、出力部材３２と一体的に結合されて
いる滑動部材３０のカムフォロワ３０ａは、周面カム２
６の外周面に形成されている溝カム２８に係合してお
り、その溝カム２８は入力軸２２すなわち周面カム２６
の回転角度に応じて、所定の軸方向の変位が得られるよ
うに形成されているので、入力軸２２が回転し、周面カ
ム２６が回転すると、滑動部材３０とそれに一体的に結
合されている出力部材３２は、上記Ｘ軸方向への変位と
同時に、入力軸２２の回転角度に応じた軸方向への変
位、すなわち図１Ｙ軸方向への変位が与えられることに
なる。

【００２４】一方、出力部材３２の一端部近傍に、出力
部材３２から一体的に突設されている平板状の規制部材
３６は、ハウジング２０の内部に一対の平板４０によっ
て画成されている保持空間に挿入されていて、この規制
部材３６は、ハウジング２０に対して、軸受４２を介し
て、この規制部材３６自体を含む平面内での運動のみが
許容されているので、この規制部材３６に一体的に結合
されている出力部材３２は、そのＸ軸，Ｙ軸廻りの振れ
が抑止されるのである。

【００２５】また、出力部材３２の他端部は、スプリン
グ４４を介してハウジング２０の底部側へ付勢されてい
る。すなわち、出力部材３２に一体的に結合されている
突出部３４は、周面カム２６の外周面に向けて付勢され
ているので、突出部３４は、安定して周面カム２６の外
周面に追従することができ、出力部材３２の図１Ｘ軸方
向の踊りを抑止することができる。

【００２６】また、前述のように、１条の溝カム２８が
その外周面に形成された周面カム２６で出力部材３２の
運動を直接制御しているので、所定の動作精度を維持す
るのが容易である。

【００２７】加えて、出力部材３２の運動軌跡を変更す
る際には、１条の溝カム２８がその外周面に形成された
周面カム２６のみを交換すればよいので、変更作業が容
易である。

【００２８】さらに、装置を構成する部品点数を削減す
ることができるので、装置の組立工数を低減することが
でき、製造コストの低減を図ることができる。

【００２９】

【考案の効果】以上詳述したように、本考案によれば、
次のような優れた効果を発揮する。 （１）出力部材の２次元領域内における運動を１個のカ
ムで直接制御しているので、所定の動作精度を容易に確
保することができるばかりか、その１個のカムを交換す
るのみで、容易に運動軌跡を変更することができる。 （２）装置の部品点数を大幅に削減し得るので、装置の
組立工数低減および製造コストの低減を可及的に図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る出力部材に複合運動を行なわせる
装置の好適な一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１中のii−ii線矢視断面図である。

【図３】従来の装置を示す平面図である。

【符号の説明】

２０…ハウジング ２０ａ…ハウジング本体 ２０ｂ…蓋部 ２０ｃ，２０ｄ…長穴 ２２…入力軸 ２４ａ，２４ｂ…ベアリング ２６…周面カム ２８…溝カム ３０…滑動部材 ３０ａ…カムフォロワ ３０ｂ…スライダー ３２…出力部材 ３４…突出部 ３６…規制部材 ３８…保持部 ４０…平板 ４２…軸受 ４４…スプリング

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに回転自在に軸支された入力
   軸と、該ハウジング内で該入力軸に軸着され、前記入力
   軸の回転角度に応じた径方向の変位量を付与する周面カ
   ムと、該周面カムの外周面に形成され、前記入力軸の回
   転角度に応じた軸方向の変位量を付与する無端状の溝カ
   ムと、該溝カムに係合すると共に前記周面カムに当接し
   て滑動する滑動部材と、該滑動部材に一体的に設けられ
   て前記ハウジング外に露出された出力部材と、該出力部
   材に一体的に設けられると共に、前記入力軸の軸方向へ
   の移動と該入力軸に直交する２軸の内一方の軸方向への
   移動とを許容されて前記ハウジングに係合され、該出力
   部材の運動を規制する規制部材と、を備えたことを特徴
   とする出力部材に複合運動を行なわせる装置。