JP4187322B2 - 間欠送り装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種機械例えばミシン等に用いられる入力軸を連続回転させることで出力軸を間欠回転させる間欠送り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の間欠送り装置では、入力軸の連続回転運動をクランク軸等により出力軸側に往復回動運動に変換して伝達し、出力軸側ではこの往復回動運動をワンウェイクラッチを介して出力軸に伝達することにより、出力軸を一方向に間欠回転運動させている。
ここで、入力軸は連続回転しているが、出力軸は、一方向に間欠回転運動するので、ワンウェイクラッチの回転方向に対してはフリーに回転できるため、出力軸の停止中に振動等により空転してしまったり、停止する時にオーバーランしたり、又はワンウェイクラッチの戻り時に負荷によって逆方向に回動したりする場合がある。このような出力軸の回動が生じると、正確に間欠送りができなくなるので、これを防止するために、出力軸にブレーキをかける方法が採られている。
【０００３】
ブレーキをかける第１の方法としては、例えば出力軸を板バネ等で押圧することにより、出力軸に常に一定の負荷を与えておくことが知られている。
また、第２の方法として、出力軸の停止時にのみ、電磁ブレーキを作動させて出力軸の空転等を防止する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来の間欠送り装置において、第１の方法では、出力軸に常に一定の負荷を与えているため、入力軸を回転させるために大きな駆動力が必要になり、入力軸に過負荷がかかり、また、出力軸と板バネ等のブレーキ部との間に摩擦によって発熱が生じたり、摩耗や異音が生じたりするという問題があった。また、ブレーキ力（摩擦力）の調整が困難であり、出力軸の正確な間欠送りができないという問題があった。
また、第２の方法では、出力軸の停止時にのみブレーキをかけるので、上記問題は発生しないが、コストが高くなるという問題があった。また、ブレーキのオン／オフのタイミングを電気的手段によって制御する必要があるという問題があった。
【０００５】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、入力軸に過負荷をかけず、また、ブレーキにより発熱がなく、さらには簡素な構造で正確な間欠送りができる間欠送り装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、入力軸を連続回転させることで出力軸を間欠回転させる間欠送り装置において、前記出力軸側に固定されたブレーキディスクと、前記ブレーキディスクの両面側に対向配置され、前記ブレーキディスクに対して接近・離反可能な一対のブレーキシューと、各前記ブレーキシューをそれぞれ支持する一対の支持部と、前記入力軸側に固定されるとともに各前記支持部と係合し、前記出力軸の回動開始時に一対の前記ブレーキシューが前記ブレーキディスクから離反するように一対の前記支持部を駆動するとともに、前記出力軸の回動が停止する時又は停止する直前に一対の前記ブレーキシューが前記ブレーキディスクを挟み込むように一対の前記支持部を駆動するカム部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の間欠送り装置において、一対の前記支持部は、一対の前記ブレーキシューが接近・離反する方向に回動可能に連結されており、各前記支持部には前記カム部のカム面と係合する接触子が設けられているとともに、各前記接触子を前記カム部の前記カム面に当接する方向に付勢する付勢部材を備えることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
請求項１の発明においては、出力軸の回動開始時には、カム部により支持部が駆動されてブレーキシューがブレーキディスクから離反し、出力軸の回動中は、ほぼこの状態を維持するので、出力軸にはブレーキがかからない。また、出力軸が停止する時又は停止する直前は、カム部により支持部が駆動されてブレーキシューがブレーキディスクを挟持し、出力軸の停止中は、この状態を維持するので、出力軸にブレーキがかけられる。したがって、機械的手段のみで、出力軸の停止時にのみ出力軸にブレーキをかけることができる。
請求項２の発明においては、付勢部材によって支持部の接触子がカム部のカム面に当接するように付勢される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明による間欠送り装置において、入力軸と出力軸との間の動力伝達機構を示す正面図である。また、図２は、本発明による間欠送り装置のブレーキ機構の一実施形態を示す分解斜視図である。さらにまた、図３は本発明による間欠送り装置のブレーキ機構の側面図であり、図４は図３のＡ方向の矢視図である。
【００１０】
入力軸１１に固定されたハウジング１２の外面には、ボス１３が設けられており、これにクランク軸１４が回転自在に支持されている。一方、出力軸１５の外周には、ワンウェイクラッチ１６を介してハウジング１７が固定されており、このハウジング１７の外周部に設けられたボス１８にクランク軸１４が回転自在に支持されている。
【００１１】
以上の構成からなる動力伝達機構では、プーリ３１（図３）により入力軸１１が回転すると、クランク軸１４により出力軸１５（ハウジング１７）側にその動力が伝達される。入力軸１１が１回転するごとに、ハウジング１７が所定角度だけ一往復の回動運動をする。このハウジング１７の運動は、ワンウェイクラッチ１６を介して出力軸１５に伝達されるが、ワンウェイクラッチ１６により一方向の回動のみが伝達される。
【００１２】
したがって、出力軸１５とこれに連結された搬送ローラ３２（図３）は、入力軸１１が１回転するごとに、一方向への所定角度の回動と停止とを繰り返すので、結果として間欠回転運動をする。ここで、入力軸１１が１回転したときの出力軸１５の回動角度は、入力軸１１、クランク軸１４及び出力軸１５の形状、大きさ及び配置等により異なる。
【００１３】
次に、本発明による間欠送り装置のブレーキ機構について説明する。
出力軸１５のワンウェイクラッチ１６が設けられた側と反対側には、円板状のブレーキディスク１９が固定されている。そして、このブレーキディスク１９の両面側には、円板状の一対のブレーキシュー２０が対向配置されている。ブレーキシュー２０の中央部には穴２０ｃが形成されており、この穴２０ｃに出力軸１５が貫通することで、ブレーキシュー２０は、出力軸１５の軸方向に沿って摺動自在に配置されている。さらにまた、各ブレーキシュー２０は、押さえ板２０ａと、押さえ板２０ａのブレーキディスク１９側の面に接着等により固定されたゴム板２０ｂとから構成されている。
【００１４】
支持部２１は、その上方部がＵ形に形成されたものであり、このＵ形部分内にブレーキシュー２０が配置されている。そして、ブレーキシュー２０の左右両側面部と支持部２１のＵ形部分の両側とをピン結合することで、ブレーキシュー２０は、支持部２１のＵ形部分内で回動自在に支持されている。
【００１５】
支持部２１の下方部のブレーキディスク１９側の面には、支持部２２が連結されている。図２中、左側の支持部２１では支持部２２は手前側に設けられ、右側の支持部２１では支持部２２は奥側に設けられている。
支持部２２には、出力軸１５の軸方向に直交する方向に貫通する穴２２ａが形成されており、支持部２２の下端部には、下方に延在する腕が設けられるとともにその外側端部に回転自在にローラ（接触子）２３が取り付けられている。そして、一対の支持部２２の各穴２２ａに軸等が貫通されることにより、支持部２２が並列に配置され、支持部２１及び支持部２２は、穴２２ａに貫通した軸等を支点として回動自在になる。よって、支持部２２の回動により支持部２１に支持されたブレーキシュー２０は、ブレーキディスク１９に対して接近、離反する。
【００１６】
また、各支持部２１のＵ形部分の左右両外面側には、ばね受け棒２４が設けられ、支持部２１間において、左右両側のばね受け棒２４にそれぞれバネ（引張コイルバネ、付勢部材）２５がかけられる。このバネ２５の付勢力により、各ブレーキシュー２０はブレーキディスク１９を挟持するように付勢されている。
【００１７】
一方、入力軸１１側のハウジング１２が設けられた側と反対側には、一対のカム部２６が固定されている。一対のカム部２６は、円板状に形成されるとともに、対向面側にそれぞれカム面を有する。カム面は、略半円状の領域で高さが異なるように段差が設けられた面である。さらに、一対のカム部２６は、一方のカム面の高さの高い領域と他方のカム面の高さの低い領域とが対向するように配置されている。そして、各支持部２２の下端部のローラ２３は、そろぞれ対応するカム部２６のカム面上の外周縁部に当接している。これにより、一方のローラ２３がカム部２６のカム面の高さの高い領域と当接するときは、他方のローラ２３もまた、カム部２６のカム面の高さの高い領域と当接する。
【００１８】
以上の構成からなる間欠送り装置のブレーキ機構においては、入力軸１１の回転によりカム部２６が回転し、両ローラ２３がカム部２６のカム面の高さの高い領域と当接しているときは、支持部２１、２２はバネ２５の付勢力に抗する方向に回動され、一対のブレーキシュー２０は、ブレーキディスク１９から離反して、ブレーキディスク１９に接触しない位置に配置される。
一方、両ローラ２３がカム面の高さの低い領域と当接しているときは、支持部２１、２２はバネ２５の付勢力によって回動され、一対のブレーキシュー２０は、ブレーキディスク１９を挟持する位置に配置される。
【００１９】
また、上述のように、入力軸１１が回転すると出力軸１５は回動と停止とを繰り返す間欠回転運動をするが、出力軸１５の回動開始時には、カム部２６により支持部２１、２２が駆動されてブレーキシュー２０がブレーキディスク１９から離反し、出力軸１５の回動中は、ほぼこの状態を維持するように設定されている。よって、出力軸１５の回動中は、ブレーキシュー２０はブレーキディスク１９から離反して、出力軸１５にはブレーキはかからない。
一方、出力軸１５が停止する時（又は停止する直前）は、カム部２６により支持部２１、２２が駆動されてブレーキシュー２０がブレーキディスク１９を挟持し、出力軸１５の停止中は、この状態を維持するように設定されている。よって、出力軸１５の停止中は出力軸１５にブレーキがかけられる。
【００２０】
これにより、電磁ブレーキ等の電気的手段を用いることなく、機械的手段のみで、ブレーキをかけることができる。また、出力軸１５が停止している時だけ出力軸１５にブレーキをかけることができるので、入力軸１１に過負荷がかかったり、ブレーキによる発熱が生じたりすることはない。さらに、出力軸１５の停止中に出力軸１５が空転等してしまうことがなく、出力軸１５を正確に間欠送りすることができる。
【００２１】
本装置を、例えばミシンの送り装置に用いた場合、高速運転しても、出力軸１５の停止時に大きな力のブレーキをかけることができるので、出力軸１５がオーバーランしてしまうことはない。そして、出力軸１５に大きな力のブレーキをかけても、出力軸１５の回動時にはブレーキが解除されるので、駆動系に無理な力がかかることはない。
【００２２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。
例えば、バネ２５は、ローラ２３をカム部２６のカム面に常時当接させるために設けたものであるが、確動カムを用いればバネ２５は不要である。
また、カム部２６を１つのみにするとともに、その両面にカム面を設け、この両面のカム面に各ローラ２３がそれぞれ当接するようにすることも可能である。この場合には、上記実施形態と反対方向に支持部２２を付勢するようにバネを設ければ良い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、機械的手段のみで、出力軸の停止時にのみ出力軸にブレーキをかけることができる。これにより、入力軸に過負荷をかけず、ブレーキによる発熱がなく、大きな力でブレーキをかけることができ、安価な構造で正確に間欠送りを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による間欠送り装置において、入力軸と出力軸との間の動力伝達機構を示す正面図である。
【図２】本発明による間欠送り装置のブレーキ機構の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図３】本発明による間欠送り装置のブレーキ機構の一実施形態を示す側面図である。
【図４】図３のＡ方向の矢視図である。
【符号の説明】
１１ 入力軸
１５ 出力軸
１９ ブレーキディスク
２０ ブレーキシュー
２０ａ 押さえ板
２０ｂ ゴム板
２１、２２ 支持部
２３ ローラ（接触子）
２５ バネ（付勢部材）
２６ カム部

Claims (2)

1. 入力軸を連続回転させることで出力軸を間欠回転させる間欠送り装置において、
   前記出力軸側に固定されたブレーキディスクと、
   前記ブレーキディスクの両面側に対向配置され、前記ブレーキディスクに対して接近・離反可能な一対のブレーキシューと、
   各前記ブレーキシューをそれぞれ支持する一対の支持部と、
   前記入力軸側に固定されるとともに各前記支持部と係合し、前記出力軸の回動開始時に一対の前記ブレーキシューが前記ブレーキディスクから離反するように一対の前記支持部を駆動するとともに、前記出力軸の回動が停止する時又は停止する直前に一対の前記ブレーキシューが前記ブレーキディスクを挟み込むように一対の前記支持部を駆動するカム部と
   を備えることを特徴とする間欠送り装置。
2. 請求項１に記載の間欠送り装置において、
   一対の前記支持部は、一対の前記ブレーキシューが接近・離反する方向に回動可能に連結されており、
   各前記支持部には前記カム部のカム面と係合する接触子が設けられているとともに、各前記接触子を前記カム部の前記カム面に当接する方向に付勢する付勢部材を備えることを特徴とする間欠送り装置。

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