JPH01120472A - Motion converter - Google Patents

Motion converter

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JPH01120472A
JPH01120472A JP28004287A JP28004287A JPH01120472A JP H01120472 A JPH01120472 A JP H01120472A JP 28004287 A JP28004287 A JP 28004287A JP 28004287 A JP28004287 A JP 28004287A JP H01120472 A JPH01120472 A JP H01120472A
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JP
Japan
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cam
input shaft
motion
torque
follower
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JP28004287A
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Heizaburo Kato
平三郎 加藤
Masao Nishioka
西岡 雅夫
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Sankyo Manufacturing Co Ltd
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Sankyo Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce vibration and operational error without increasing the size of converter and power consumption by cancelling variable torque functioning onto an input shaft when motion of the input shaft is converted into motion of an output shaft and variable torque functioning onto the input shaft through a torque compensation cam and a pneumatic cylinder. CONSTITUTION:Continuous rotary motion of an input shaft 1 is converted through a transmission cam device 3 into intermittent rotary motion of an output shaft 2 which transmits its motion to a driven body. Torque functioning onto the output shaft 2 due to frictional resistance and inertia of the driven body varies continuously, and the reaction thereof is applied as variable torque onto the input shaft 1. But it is cancelled by variable torque functioning onto the input shaft 1 when a torque compensation can device 4 functions to reciprocate a piston 10 and compress/expand air in a cylinder 14, thereby scarcely applying variation torque onto the input shaft 1. Consequently, vibration and operational error can be reduced without increasing the size of converter or power consumption.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は連続的な回転運動を間欠的回転運動、揺動回転
運動等の特殊な回転運動、或いはこれら回転運動同士、
若しくはこれら回転運動と直線運動とを組み合わせたよ
うな運動等の所定形式の運動に変換するための運動変換
装置に圓するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is applicable to continuous rotary motion, intermittent rotary motion, special rotary motion such as oscillating rotary motion, or combinations of these rotary motions.
Alternatively, it is connected to a motion converting device for converting these rotational motions and linear motions into a predetermined type of motion such as a combination of motions.

従来の技術及び発明が解決しようどする問題点一般に上
記運動変換装置は、モータ等の駆動装置に連結される入
力軸と、ターンデープル或いはコンベヤ等の被駆動体に
連結される出力軸とを備え、入力軸の連続回転運動を伝
動カム装置によって上記した如き所定形式の運動に′!
1換し、この変換された運動を出力軸を介して被駆動体
に伝達する構成になっている。しかして上記の如く入力
軸の連続的回転運動を出力軸の所定形式の運動に変換す
る運動変換装置においては、その作動時に出力軸に作用
するトルクが常えず変動すると共に、そのトルクの反力
が変動トルクとして入力軸に作用する。上記の入力軸に
作用する変動トルクは特に高速作動時に大きくなり、入
力軸の均一な回転を妨げて作動時の@動及びそれに伴う
作a m mを生じる要因になるとともに、その変動ト
ルクを補うために大きな動力を生じる大きな駆動装置を
使用したり伝動カム装置を大きくしたりすることが必要
になるとの問題点があった。
Problems to be Solved by the Prior Art and the Invention Generally, the above-mentioned motion converting device includes an input shaft connected to a drive device such as a motor, and an output shaft connected to a driven body such as a turntable or a conveyor. The continuous rotational movement of the input shaft is converted into a predetermined type of movement as described above by means of a transmission cam device!
In turn, the converted motion is transmitted to the driven body via the output shaft. However, in the motion converting device that converts the continuous rotational motion of the input shaft into a predetermined type of motion of the output shaft as described above, the torque acting on the output shaft constantly fluctuates during operation, and the reaction of that torque The force acts on the input shaft as a fluctuating torque. The above-mentioned fluctuating torque acting on the input shaft becomes large especially during high-speed operation, which prevents uniform rotation of the input shaft and causes @ motion and accompanying work during operation, and compensates for the fluctuating torque. Therefore, there is a problem in that it is necessary to use a large drive device that generates a large amount of power or to enlarge the transmission cam device.

特公昭60−32058号公報には上記問題点を解決す
る運動変換装置が示されている。即ちこの装置は、伝動
カム装置とは別のトルク補償カム装置を入力軸に取付け
てこのトルク補償カム装置によって慣性質量体を回転さ
せるよう構成し、入力軸に作用する上記変動トルクを、
トルク補償カム装置によって慣性質量体を回転させると
きに入力軸に加えられる変動トルクによって相殺する構
成にしたものである。しかしながら、この運動変換装置
には、入力軸に大ぎな変動トルクが作用するときにはこ
れに対応して慣性質量体を大きなものにしなければなら
ず、装置が大型化してしまうとの問題点があった。
Japanese Patent Publication No. 60-32058 discloses a motion conversion device that solves the above problems. That is, this device is configured such that a torque compensating cam device separate from the transmission cam device is attached to the input shaft and the inertial mass body is rotated by the torque compensating cam device, and the fluctuating torque acting on the input shaft is
The structure is such that the variable torque applied to the input shaft when rotating the inertial mass body is offset by the torque compensating cam device. However, this motion conversion device had the problem that when a large fluctuating torque acts on the input shaft, the inertial mass body must be made large to accommodate this, resulting in an increase in the size of the device. .

本発明は、上記従来技術の問題点を解決する運動変換装
置を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motion conversion device that solves the problems of the prior art described above.

問題点を解決するための− 本発明は、伝動カム装置を介して入力軸の連続回転運動
を出力軸の所定形式の運動に変換する運動変換装置にお
いて、カムとカムフォロワとを有しカムが入力軸に連結
されているトルク補償カム装置と、トルク補償カム装置
に負荷を加えるための負荷体を構成する気体圧シリンダ
装置とを備え、上記気体圧シリンダ装置が、気体圧が導
入されるシリンダと、そのシリンダ内に収容されていて
−F記カムフォロワに連結され、シリンダ内に導入され
た気体の圧力によってカムフォロワをカムのカム面に接
触させる方向へ押圧されるとともに、その気体を圧縮、
膨張させつつシリンダ内で往復移動可能になっているピ
ストンとを有しており、上記伝動カム装置を介して入力
軸の運動を出力軸の運動に変換するときに入力軸に作用
する変動トルりを、上記トルク補償カム装置の作動及び
それに伴う上記ピストンのシリンダ内での往復移動によ
り入力軸に加えられる変動トルクによって相殺する構成
にすることによって、上記従来技術の問題点を解決する
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a motion converting device for converting continuous rotational motion of an input shaft into a predetermined type of motion of an output shaft via a transmission cam device, which includes a cam and a cam follower, and the cam is connected to an input shaft. A torque compensating cam device connected to the shaft, and a pneumatic cylinder device constituting a load body for applying a load to the torque compensating cam device, the pneumatic cylinder device being a cylinder into which gas pressure is introduced. , which is housed in the cylinder and connected to the cam follower marked -F, is pressed in the direction of bringing the cam follower into contact with the cam surface of the cam by the pressure of the gas introduced into the cylinder, and compresses the gas.
It has a piston that can reciprocate within the cylinder while being expanded, and a variable torque that acts on the input shaft when converting the motion of the input shaft into the motion of the output shaft via the transmission cam device. The above-mentioned problems of the prior art are solved by canceling out the fluctuation torque applied to the input shaft by the operation of the torque compensating cam device and the associated reciprocating movement of the piston within the cylinder.

実施例 以下本発明の実施例を添付図面によって説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図及び第2図は、本発明の第1実施例を示すもので
ある。この第1実施例の運動変換装置ffAは、駆動装
置即ちモータ17によって駆動される入力軸1の連続回
転運動を伝動カム装δ3を介して出力lNl2の間欠的
回転運動に変換するための間欠駆動装置として構成され
ている。上記モータ17と入力軸1とは、モータ17の
回転軸17aに嵌着されたプーリ19と、締結部材18
を介して入力軸1に嵌着されたプーリ20と、これらプ
ーリ19,20間に巻掛けられたベルト21とを介して
作動的に連結され、モータ17によって入力軸1を連続
的に回転駆動するようになっている。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. The motion conversion device ffA of the first embodiment is an intermittent drive for converting continuous rotational motion of the input shaft 1 driven by a drive device, that is, a motor 17, into an intermittent rotational motion of an output lNl2 via a transmission cam device δ3. It is configured as a device. The motor 17 and the input shaft 1 include a pulley 19 fitted to the rotation shaft 17a of the motor 17, and a fastening member 18.
The pulley 20 is fitted onto the input shaft 1 via the pulley 20 and the belt 21 is wound between the pulleys 19 and 20. The motor 17 continuously drives the input shaft 1 to rotate. It is supposed to be done.

また、上記伝動カム装置3の主動部材は、入力軸1に連
結された立体カム7(図示実施例ではローラギヤカム)
より構成され、一方その従動部材は、立体カム7に順次
係合する複数のカムフォロワ5を周縁に突設したターレ
ット6より構成されており、上記ターレット6の中央部
に出力軸2が嵌着されている。
The main driving member of the transmission cam device 3 is a three-dimensional cam 7 (a roller gear cam in the illustrated embodiment) connected to the input shaft 1.
On the other hand, the driven member is composed of a turret 6 having a plurality of cam followers 5 protruding from the periphery that sequentially engage with the three-dimensional cam 7, and the output shaft 2 is fitted into the center of the turret 6. ing.

また、上記運動変換装置Aは、トルク補償カム装置4と
、トルク補償カム装置4に負荷を加えるための負荷体を
構成する空気圧シリンダ装置9とを備えている。トルク
補償カム装置4の主動部材と従動部材とは、それぞれ締
結部材8を介して入力軸1に連結されたカム15と、カ
ム15のカム面15aに係合するカムフォロワ16とで
も1成されている。上記空気圧シリンダ装置9は、空気
人口12及びバイブ13を通して圧縮空気が導入される
作用室14aを有しカム15の外周面の右方部に隣接し
て配列されているシリンダ14と、そのシリンダ14の
作用室14a内に収容され、その作用室14a内でカム
15の軸線に直交する方向へ往復移動可能になっている
ピストン10とを有しており、バイブ13の途中には、
作用室14a内の空気圧を調節し、それによってトルク
補償カム装置4に加えられる負荷を調節するための圧力
調整装置22が設けられている。
The motion conversion device A also includes a torque compensation cam device 4 and a pneumatic cylinder device 9 that constitutes a load body for applying a load to the torque compensation cam device 4. The driving member and the driven member of the torque compensating cam device 4 each include a cam 15 connected to the input shaft 1 via a fastening member 8, and a cam follower 16 that engages with a cam surface 15a of the cam 15. There is. The pneumatic cylinder device 9 includes a cylinder 14 which has an action chamber 14a into which compressed air is introduced through an air intake 12 and a vibrator 13, and which is arranged adjacent to the right side of the outer peripheral surface of a cam 15; It has a piston 10 that is housed in an action chamber 14a and is capable of reciprocating within the action chamber 14a in a direction orthogonal to the axis of the cam 15.
A pressure regulating device 22 is provided for regulating the air pressure in the working chamber 14a and thereby the load applied to the torque compensating cam device 4.

図示実施例においては、上記トルク補償カム装置4のカ
ム15は、中央部が入力軸1にvl、着されている円盤
状のカムになっており、カム15の外表面15cに、そ
の外表面の外方(第1図の下方)へ聞いた凹所15bが
形成されている。この凹所15bはカム15の周方向へ
連続した輪郭の外周面及び内周面15dを有し、その外
周面が上記カム面15aになっている。一方、上記カム
フォロワ16は、カム面15aにころがり接触するロー
ラ部16aと、ローラ部16aを転動可能に支持する中
心軸16bとを有する単一のローラフォロワから構成さ
れており、中心軸16bが、空気圧シリンダ装置9のピ
ストン10のロッド10aに連結されていてそのロッド
1oaによって支持されている。そして、上記ピストン
10は、シリンダ14の作用室14aに導入された空気
の圧力によって常時右方へ押圧され、それによってカム
フォロワをカム15のカム面15aに接触させている。
In the illustrated embodiment, the cam 15 of the torque compensating cam device 4 is a disk-shaped cam whose center portion is attached to the input shaft 1, and the outer surface 15c of the cam 15 is attached to the outer surface 15c of the cam 15. A recess 15b extending outward (downward in FIG. 1) is formed. This recess 15b has an outer circumferential surface and an inner circumferential surface 15d whose contours are continuous in the circumferential direction of the cam 15, and the outer circumferential surface is the cam surface 15a. On the other hand, the cam follower 16 is composed of a single roller follower having a roller portion 16a that rolls into contact with the cam surface 15a, and a center shaft 16b that rotatably supports the roller portion 16a. , connected to the rod 10a of the piston 10 of the pneumatic cylinder device 9 and supported by the rod 1oa. The piston 10 is constantly pressed to the right by the pressure of the air introduced into the action chamber 14a of the cylinder 14, thereby bringing the cam follower into contact with the cam surface 15a of the cam 15.

なJ) 、ピストン10は、ボルト23によってシリン
ダ14内での回転を防止されており、またシリンダ14
は、ボルト25によってハウジング26に固定されてい
る。また、図中24はニップル、26は、シリンダ14
に穿設した空気通孔27の外端を閉鎖するプラグを示し
ている。
J), the piston 10 is prevented from rotating within the cylinder 14 by a bolt 23, and the piston 10 is prevented from rotating within the cylinder 14.
is fixed to the housing 26 with bolts 25. In addition, in the figure, 24 is a nipple, and 26 is a cylinder 14.
A plug is shown that closes off the outer end of an air vent 27 drilled in the.

上記運動変換装置は、モータ17によって入力軸1及び
これに一体に連結された伝動カム装置3の立体カム7を
連続的に回転させ、その回転を、立体カム4とカムフォ
ロワ5との係合によってターレット6及びこれに連結さ
れた出力軸2の間欠回転運動に変換して、ターンテーブ
ル或いはコンベヤ等の被駆動体(図示されていない)に
伝達するようになっている。また、上記入力軸1の回転
に伴って、該入力軸1に一体に連結されたトルク補償カ
ム装置4のカム15が連続的に回転し、その回転がカム
15とカムフォロワ16との係合によって、シリンダ1
4内でのピストン10の往復運動に変換される。そして
このピストンの往復運動は、シリンダ14の作用室14
a内に導入されてこの作用室内に閉じこめられている空
気を圧縮、膨張させつつ行われる。しかして、このよう
にトルク補償カム装置4を作動させてピストン10の往
復移動を生じることによって、運動変換装置Aの作動時
に入力軸1に変動トルクが殆ど作用しなくなるのである
The above-mentioned motion conversion device continuously rotates the input shaft 1 and the three-dimensional cam 7 of the transmission cam device 3 integrally connected to the input shaft 1 by the motor 17, and the rotation is caused by the engagement of the three-dimensional cam 4 and the cam follower 5. This is converted into an intermittent rotational motion of the turret 6 and the output shaft 2 connected thereto, and transmitted to a driven body (not shown) such as a turntable or a conveyor. Further, as the input shaft 1 rotates, the cam 15 of the torque compensating cam device 4 integrally connected to the input shaft 1 rotates continuously, and the rotation is caused by the engagement between the cam 15 and the cam follower 16. , cylinder 1
This is converted into a reciprocating motion of the piston 10 within the piston 4. This reciprocating movement of the piston causes the action chamber 14 of the cylinder 14 to
This is carried out while compressing and expanding the air introduced into the chamber a and confined within the working chamber. By operating the torque compensating cam device 4 in this way to cause the piston 10 to move back and forth, almost no fluctuating torque acts on the input shaft 1 when the motion conversion device A is operated.

すなわち、上記の如く伝動カム装置3を介して入力軸1
の連続的回転運動を出力軸2の間欠的回転運動に変換し
、その出力軸2の運動を被駆動体に伝達するとぎには、
作動時のI!i!m抵抗及び特に被駆動体の慣性等に起
因して出力軸2に作用する負荷即ちトルクが常えず変動
し、そのトルクの反力が変at〜ルクとして入力@1に
作用する。このようにして入力軸1に、変動トルクが作
用すると入力軸1の均一な回転が妨げられ、これが運動
変換装置の振動及び作vJ誤差等を生じる要因になると
ともに、その変動トルクを補うために大きな動力を生じ
る大きな駆動装置を使用したり伝動カム装置3を大きく
したりすることが必要になる。しかしながら、図示実施
例においては、上記の如く入力軸1に加えられる変動ト
ルクが、トルク補償カム装置4が作動してピストン10
が作用室14a内の空気を圧縮、膨張させつつ往復移動
するときに入力軸1に加えられる変動トルクによって相
殺されるために、入力軸1には殆ど変動トルクが作用し
ないのである。
That is, as described above, the input shaft 1 is
When converting the continuous rotational motion of the output shaft 2 into intermittent rotational motion of the output shaft 2 and transmitting the motion of the output shaft 2 to the driven body,
I when activated! i! The load or torque acting on the output shaft 2 constantly fluctuates due to the resistance and especially the inertia of the driven body, and the reaction force of that torque acts on the input @1 as a variable at~r. When fluctuating torque acts on the input shaft 1 in this way, the uniform rotation of the input shaft 1 is hindered, and this becomes a cause of vibration of the motion conversion device and operational vJ errors. It is necessary to use a large drive device that generates a large amount of power or to enlarge the transmission cam device 3. However, in the illustrated embodiment, the fluctuating torque applied to the input shaft 1 as described above is caused by the actuation of the torque compensating cam device 4 and the piston 10.
This is offset by the fluctuating torque applied to the input shaft 1 when it moves back and forth while compressing and expanding the air in the action chamber 14a, so that almost no fluctuating torque acts on the input shaft 1.

上記運動変換装置Aを設計する際は、伝動カム装置3を
介して被駆動体を間欠駆動するときに入力軸1に加えら
れる変動トルクQ1と、トルク補償カム装置4を介して
ピストン10を往復移動させるときに入力@1に加えら
れる変動トルクQ2との和がOになるように、運動変換
装置の各部の構成を決定すればよいのである。従来間欠
駆動装置等のカムを使用する装置の作動時に入力軸に作
用する変動トルクをh1算することは広く行われており
、上記の如く変動トルクQ と02との和をOにすると
の条件が与えられたときに装置各部の構成を決定するこ
とは、当業者にとって容易なことである。その決定法に
ついて略述すれば、まず上記変動トルクQ1は、被部0
1体の慣性負荷によるトルク、I!a擦によるトルク、
粘性によるトルク等が合成されたトルクであり、変動ト
ルクQ2は空気圧シリンダ装置9による空気の圧縮膨張
によるトルクであると仮定した場合に、次式(1)及び
(δで表わされる。
When designing the above-mentioned motion converting device A, the variable torque Q1 applied to the input shaft 1 when the driven body is intermittently driven via the transmission cam device 3, and the reciprocating torque of the piston 10 via the torque compensation cam device 4 are used. The configuration of each part of the motion converting device should be determined so that the sum of the variable torque Q2 applied to the input @1 when moving becomes O. Conventionally, it has been widely practiced to calculate h1 the fluctuating torque that acts on the input shaft during the operation of a device that uses a cam such as an intermittent drive, and the condition is that the sum of fluctuating torque Q and 02 should be O as described above. It is easy for those skilled in the art to determine the configuration of each part of the device given the following. To briefly describe the determination method, first of all, the above-mentioned fluctuating torque Q1 is calculated as follows:
Torque due to one inertial load, I! Torque due to a friction,
The torque is a combination of torque due to viscosity and the like, and assuming that the fluctuating torque Q2 is a torque due to compression and expansion of air by the pneumatic cylinder device 9, it is expressed by the following equations (1) and (δ).

上式中及び(2)は、間欠駆動装置の作動時に入力軸に
作用する変動トルクを■■るための周知の公式と同様で
ある。従って式(1)及び(2ンについての詳細な説明
は省略し、該式内で使用されている各パラメータの物理
的意味のみを簡単に説明すれば、次の如くである。
Equations (2) and (2) above are similar to the well-known formula for calculating the fluctuating torque acting on the input shaft during operation of the intermittent drive. Therefore, a detailed explanation of equations (1) and (2) will be omitted, and the physical meaning of each parameter used in the equations will be briefly explained as follows.

A  、V  及びSl :伝動カム装置3の出力軸2
の加速度、速度及び変位 ml :被駆動体のfA荷貿檄 C1:粘性抵抗係数 に1 :ばね定数 Fol:ばねの初期張力 F、1:摩擦力 F、1:重力による力 θ 及びθ2:割り付は角(出力@2が1回の割出、即
ち1回の間欠回転をするのに要する入力軸1の回転角) K2:空気圧によるばね定数 ■ 及びS2 :空気圧シリンダ装置9のピストン10
の速度及び変位 r  ”’−r5:作用点までの回転半径運動変換装置
Aの設計時には、まず入力軸1の回転数、出力軸2の運
動型式及び伝動カム装置3の構成等を、該装置へに連結
すべき被駆動体の型式及びその負荷質量等に応じ、従来
の間欠駆動装置の場合と同様の方法で決定する。しかし
て、上記の決定がなされたときには、上式(1)に使用
されている各パラメータの数値の口出が可能になる。
A, V and Sl: Output shaft 2 of transmission cam device 3
Acceleration, velocity and displacement ml: fA of the driven body C1: viscous resistance coefficient 1: Spring constant Fol: initial tension F of the spring, 1: frictional force F, 1: force due to gravity θ and θ2: division The attached angle is the angle (rotation angle of the input shaft 1 required for the output @2 to perform one indexing, that is, one intermittent rotation) K2: Spring constant due to air pressure ■ and S2: Piston 10 of the pneumatic cylinder device 9
Speed and displacement r ''-r5: Rotation to the point of action When designing the radial motion conversion device A, first determine the rotation speed of the input shaft 1, the motion type of the output shaft 2, the configuration of the transmission cam device 3, etc. The decision is made in the same manner as in the case of conventional intermittent drive devices, depending on the type of the driven body to be connected to the drive body and its load mass, etc. When the above decision is made, the above formula (1) is used. It is possible to obtain numerical values for each parameter used.

次に、上式(1)及び(2)において変動トルクQ1と
Q の差Q3 (非保存系トルク)を最小にするように
トルク補償カム装置4及び空気圧シリンダ装置9の構成
を決定するのである。即ち、Ql。
Next, in the above equations (1) and (2), the configuration of the torque compensation cam device 4 and the pneumatic cylinder device 9 is determined so as to minimize the difference Q3 between the fluctuating torques Q1 and Q (non-conservative torque). . That is, Ql.

Q 及びQ゛ の関係を下式(3)、(4)に示すよう
なものにする。
The relationship between Q and Q' is set as shown in equations (3) and (4) below.

Ql−02=Q3Q3(Ql(3) ここで、伝動カム装置3の立体カム7とトルク補償カム
装@4のカム15とが同一の入力軸1に嵌着されていて
該入力軸と一体に回転し、入力軸1に加えられる変動ト
ルクを相殺する時、C1と0□は等しくなる。従って上
式(4)を次式(5)のように簡略化することができる
Ql-02=Q3Q3(Ql(3)) Here, the three-dimensional cam 7 of the transmission cam device 3 and the cam 15 of the torque compensation cam device @4 are fitted onto the same input shaft 1 and are integrated with the input shaft. When rotating and canceling the fluctuating torque applied to the input shaft 1, C1 and 0□ become equal.Therefore, the above equation (4) can be simplified as the following equation (5).

ml(A1+■1)r1+C1v1r2+に1(S1×
■1)r3+(Fo1+Ff1+Fg1)■1・C4−
に2(S2×v2)r5=03(9しかして、式(5)
において、A  、Vl、81゜ml、C1,に1.F
ol、Ffl及びFglについては既に判明しているた
めに、例えばC3(Ql、すなわちQ が最小になるよ
うにに2の値を適当値に設定することによって■2及び
その積分値であるS2を決定できるのである。このよう
にして決定されたに2、V2及びS2に基いてトルク補
償カム装置4及び空気圧シリンダ装置9の構成を設計で
きるものである。
ml(A1+■1)r1+C1v1r2+1(S1×
■1) r3+ (Fo1+Ff1+Fg1) ■1・C4-
2(S2×v2)r5=03(9) Therefore, equation (5)
In A, Vl, 81°ml, C1, 1. F
Since ol, Ffl, and Fgl are already known, for example, by setting the value of 2 to an appropriate value so that C3 (Ql, that is, Q) is minimized, The configurations of the torque compensating cam device 4 and the pneumatic cylinder device 9 can be designed based on N2, V2, and S2 determined in this way.

なお、伝動カム装置3が作動したときに入力軸1に作用
する変動トルクは、慣性負荷トルク、摩擦によるトルク
、粘性によるトルク等が合成されたトルクであるが、高
速作動時には慣性負荷トルクが著しく大きくなり、変動
1−ルクは実質的に慣性負荷トルクによって決定される
と言える。そして、トルク補償カム装置4及び空気圧シ
リンダ装置9は、この慣性負荷トルクを相殺するために
入ツノ軸1にトルクを加えるようになっている。即ち、
トルク補償カム装置4と空気圧シリンダ装置9との作動
関係は、トルク補償カム装置4によって往復運動させら
れるピストン10の運動エネルギを、その運動によって
作用室14a内で空気が圧縮、膨張するエネルギに変換
しているものと言うことができる。そして、このような
空気の圧縮、膨張エネルギがポテンシャルエネルギと同
じ次元を有していてこれと同価のものであり、従ってト
ルク補償カム装@4と空気圧シリンダ装置9とが、エネ
ルギ保存の法則が成り立つ力学系、即ち保存系の作動を
行っていることは、力学上明らかである。
The fluctuating torque that acts on the input shaft 1 when the transmission cam device 3 operates is a combination of inertial load torque, torque due to friction, torque due to viscosity, etc., but the inertial load torque is significantly increased during high-speed operation. It can be said that the variation 1-lux is substantially determined by the inertial load torque. The torque compensating cam device 4 and the pneumatic cylinder device 9 are configured to apply torque to the input horn shaft 1 in order to offset this inertial load torque. That is,
The operational relationship between the torque compensation cam device 4 and the pneumatic cylinder device 9 is such that the kinetic energy of the piston 10, which is caused to reciprocate by the torque compensation cam device 4, is converted into energy that compresses and expands air within the action chamber 14a due to the movement. You can say that you are doing it. The compression and expansion energy of air has the same dimensions and is equivalent to potential energy, and therefore the torque compensation cam device @4 and the pneumatic cylinder device 9 comply with the law of conservation of energy. It is clear from the viewpoint of mechanics that the dynamical system in which

従って、その作動によって保存系に属する慣性負荷トル
クを和装できる一方、非保存系に屈する摩擦及び粘性に
よるトルク等は相殺できないのである。
Therefore, while the inertial load torque belonging to the conservative system can be compensated for by this operation, the torque due to friction and viscosity, etc., which is succumbed to the non-conservative system cannot be canceled out.

既述の如く、図示実施例における空気圧シリンダ装置9
には、作用室14a内の空気圧を調節するための圧力調
整装置22が設けられているが、この構成は、伝動カム
装置3の作動によって入力軸1に加えられる変動トルク
の大きさが変化したときに、その変化に応じて作用室1
4a内の空気圧を変化させ、それによって変化した変動
トルク即ち慣性負荷トルクを1〜ルク補償カム装″I1
4及び空気シリンダ装置9の作動によって好適に相殺す
ることを可能にする利点をもたらす。即ち、例えば入力
@1の回転速度が上押すれば伝動カム装置の作動によっ
て入力軸に加えられる憤性負荷トルりは増大するが、こ
のようなときには圧力調整装置を調節して作用室14a
内の空気圧を増大させることによって、その増大した慣
性負荷トルクを良好に相殺できるのである。
As already mentioned, the pneumatic cylinder device 9 in the illustrated embodiment
is provided with a pressure adjustment device 22 for adjusting the air pressure in the action chamber 14a, but this configuration is such that the magnitude of the fluctuating torque applied to the input shaft 1 changes due to the operation of the transmission cam device 3. Sometimes, depending on the change, the action chamber 1
By changing the air pressure in 4a, the fluctuating torque, that is, the inertial load torque, is changed to
4 and the actuation of the air cylinder device 9 offer advantages that make it possible to suitably compensate. That is, for example, if the rotational speed of the input @1 increases, the load torque applied to the input shaft by the operation of the transmission cam device will increase, but in such a case, the pressure regulating device is adjusted to reduce the pressure in the action chamber 14a.
By increasing the air pressure inside, the increased inertial load torque can be effectively offset.

第3図及び第4図は本発明の第2実施例を示している。3 and 4 show a second embodiment of the invention.

この第2実施例は、第1実施例におけるトルク補償カム
装置と空気圧シリンダ装置との構成を変更したものであ
る。即ち、第2実施例においては、トルク補償カム装置
4Aのカム15Aは、中心を入力軸1の中心軸線と整合
させるようにしてボルト3oによって入力軸1に連結さ
れた円盤状のカムになっており、カム15Aの外表面1
5C′に、その外表面の外方(第3図のド方)へ聞いた
凹所15b′が形成されている。この凹所15b′は、
カム15Aの周方向へ連続しかつ入力@1の軸線を含む
一平面Xに対して上下(第4図)に対称形になるように
湾曲した輪郭の外周面を有し、その外周面がカム15A
のカム面15a’ になっている。一方、トルク補償カ
ム装置15Aのカムフォロワ16Aは、上記カム面15
a’の、互いに180度隔てられた位置のそれぞれにこ
ろがり接触する2つのローラフォロワから構成されてい
る。これら各カムフォロワ16Aは、それぞれがカム面
15a′にころがり接触するローラ部16a′と、ロー
ラ部16a′を転勤可能に支持する中心軸16b′とを
有している。
This second embodiment is a modification of the structure of the torque compensating cam device and the pneumatic cylinder device in the first embodiment. That is, in the second embodiment, the cam 15A of the torque compensating cam device 4A is a disc-shaped cam connected to the input shaft 1 by the bolt 3o with its center aligned with the central axis of the input shaft 1. The outer surface 1 of the cam 15A
5C' is formed with a recess 15b' extending outward (toward the dot in FIG. 3) on its outer surface. This recess 15b' is
It has an outer peripheral surface that is continuous in the circumferential direction of the cam 15A and has a curved profile vertically (FIG. 4) symmetrically with respect to a plane X that includes the axis of input @1, and the outer peripheral surface is 15A
cam surface 15a'. On the other hand, the cam follower 16A of the torque compensating cam device 15A has the above-mentioned cam surface 15
It consists of two roller followers that roll into contact with each other at positions 180 degrees apart from each other at a'. Each of these cam followers 16A has a roller portion 16a' that rolls into contact with the cam surface 15a', and a central shaft 16b' that supports the roller portion 16a' in a rotatable manner.

また、空気圧シリンダ装置9Aは、カム15Aの外側に
、そのカム15Aと対面するように設けられたシリンダ
14Δと、このシリンダ内の、入力軸1の軸線から互い
に逆方向(第1.2図の左右方向)へ等距離隔てられた
位置に収容された2つのピストン10A、10[3とを
イエしており、これらピストン10A、10Bが、それ
ぞれ各カムフォロワ16Aの中心Il* 16 b ’
 に連結されてそのカムフォロワ16Aを支持している
。上記シリンダ14Aの、2つのピストン10A、10
Bの間の部分が作用室14a′になっており、この作用
室14a′に、空気人口12及びバイブ13を通して圧
縮空気が導入されるようになっている。
The pneumatic cylinder device 9A also includes a cylinder 14Δ provided on the outside of the cam 15A so as to face the cam 15A, and a cylinder 14Δ provided inside the cylinder in directions opposite to each other from the axis of the input shaft 1 (as shown in FIG. 1.2). Two pistons 10A and 10[3 are housed at positions equidistantly apart from each other in the left-right direction), and these pistons 10A and 10B are located at the center Il*16b' of each cam follower 16A, respectively.
The cam follower 16A is supported by the cam follower 16A. Two pistons 10A, 10 of the cylinder 14A
The portion between B is a working chamber 14a', and compressed air is introduced into this working chamber 14a' through the air vent 12 and the vibrator 13.

そして、各ビス1−ン1o△、10Bは作用室14a’
内の圧縮空気によって互いに離れる方向へ押圧されてお
り、その押圧力によって各カムフォロワ16Aがカム面
15a′に接触させられている。
And each screw 1-1o△, 10B is an action chamber 14a'
The compressed air inside the cam followers 16A pushes them apart from each other, and the pressure causes each cam follower 16A to contact the cam surface 15a'.

上記第2実施例におけるトルク補償カム装置4AJりよ
び空気圧シリンダ装置9Aも、第1実施例のそれと同様
の原理によって、伝動カム装置3を介して入力軸1の連
続回転運動を出力軸2の間欠回転運動に変換するときに
入力軸1に加えられる変動トルクを相殺するような変動
トルクを入力軸1に加えるようになっている。しかして
、第2実施例においては、入力軸1の左右両側にピスト
ン10A、10Bが配列されていてこれらピストンが左
右対称の運動をするようになっている。即ち、カム15
Aの回転に応じて各ピストンが移動するときには、各ピ
ストンは互いに逆方向(即ち亙いに離れる方向か互いに
近付く方向)へ同−団だけ移動する。従って、作動時の
動的バランスが得られて作動を円滑に行える利点がある
。そして、この第2実施例は、カム面15a′が上記−
平面 4Xに対して対称形になっているために、伝動カ
ム装2!3の作動により入力軸1に加えられる変動トル
クのパターンが、入力軸の180度の回転毎に同一のパ
ターンの繰り返しになる場合に好適に使用できるもので
ある。
The torque compensating cam device 4AJ and the pneumatic cylinder device 9A in the second embodiment also operate on the same principle as that in the first embodiment, so that the continuous rotational movement of the input shaft 1 is intermittently transferred to the output shaft 2 via the transmission cam device 3. A variable torque is applied to the input shaft 1 so as to offset the variable torque applied to the input shaft 1 when converting into rotational motion. In the second embodiment, pistons 10A and 10B are arranged on both the left and right sides of the input shaft 1, so that these pistons move symmetrically. That is, cam 15
When each piston moves in response to the rotation of A, each piston moves by the same amount in opposite directions (that is, either farther apart or closer to each other). Therefore, there is an advantage that dynamic balance can be obtained during operation, and operation can be performed smoothly. In this second embodiment, the cam surface 15a' is
Since it is symmetrical with respect to the plane 4X, the pattern of variable torque applied to the input shaft 1 by the operation of the transmission cam device 2!3 repeats the same pattern every 180 degrees of rotation of the input shaft. It can be suitably used in such cases.

なお、上記した点以外の第2実施例の構成は第1実施例
のそれと実質的に同一であり、第3図、第4図において
、第1図、第2図と同様の要素は同様の参照符号で示さ
れている。
The configuration of the second embodiment other than the above points is substantially the same as that of the first embodiment, and in FIGS. 3 and 4, the same elements as in FIGS. 1 and 2 are the same. Indicated by reference numerals.

発明の効果 以上より明らかなように、本発明によれば、伝動カム装
置を介して入力軸の運動を出力軸の運すノに変換すると
きに入力軸に作用づ゛る変動トルクを、トルク補償カム
装置及び空気圧シリンダ装置の作動によって入力軸に加
えられる変動トルクによって相殺することができ、装置
の不当な大型化及び消費動力の不当な増大等を伴なわず
に作動時の振動及び作動誤差を好適に減じることができ
るという効果がある。
Effects of the Invention As is clear from the above, according to the present invention, the fluctuating torque that acts on the input shaft when converting the motion of the input shaft into the movement of the output shaft through the transmission cam device is reduced to torque. This can be offset by the fluctuating torque applied to the input shaft by the operation of the compensation cam device and the pneumatic cylinder device, and vibrations and operational errors during operation can be canceled out without unreasonably increasing the size of the device or unreasonably increasing power consumption. This has the effect of being able to suitably reduce the

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1実施例の運動変換装置を示す部分
断面平面図、第2図は上記運動変換装置の部分断面正面
図、第3図は本発明の第2実施例の運動変換装置の部分
断面平面図、第4図は第3図の運動変換装置の部分断面
正面図である。 1・・・入力軸、2・・・出力軸、3・・・伝動カム装
置、4.4A・・・トルク補償カム装置、5・・・カム
フォロワ、6・・・ターレット、7・・・立体カム、9
,9A・・・空気圧シリンダ装置、10.IOA、10
B・・・ピストン、14.14A・・・シリンダ、15
.15A・・・カム、16.16A・・・カムフォロワ
、17・・・モータ、22・・・圧力調整装置。
FIG. 1 is a partially sectional plan view showing a motion conversion device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially sectional front view of the motion conversion device, and FIG. 3 is a motion conversion device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partially sectional front view of the motion conversion device of FIG. 3; DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Input shaft, 2... Output shaft, 3... Transmission cam device, 4.4A... Torque compensation cam device, 5... Cam follower, 6... Turret, 7... Three-dimensional Cam, 9
, 9A... pneumatic cylinder device, 10. IOA, 10
B...Piston, 14.14A...Cylinder, 15
.. 15A...Cam, 16.16A...Cam follower, 17...Motor, 22...Pressure adjustment device.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)伝動カム装置を介して入力軸の連続回転運動を出
力軸の所定形式の運動に変換する運動変換装置において
、カムとカムフォロワとを有しカムが入力軸に連結され
ているトルク補償カム装置と、トルク補償カム装置に負
荷を加えるための負荷体を構成する気体圧シリンダ装置
とを備え、上記気体圧シリンダ装置が、気体が導入され
るシリンダと、そのシリンダ内に収容されていて上記カ
ムフォロワに連結され、シリンダ内に導入された気体の
圧力によつてカムフォロワをカムのカム面に接触させる
方向へ押圧されるとともに、その気体を圧縮、膨張させ
つつシリンダ内で往復移動可能になつているピストンと
を有しており、上記伝動カム装置を介して入力軸の運動
を出力軸の運動に変換するときに入力軸に作用する変動
トルクを、上記トルク補償カム装置の作動及びそれに伴
う上記ピストンのシリンダ内での往復移動により入力軸
に加えられる変動トルクによつて相殺する構成にしたこ
とを特徴とする運動変換装置。
(1) In a motion conversion device that converts continuous rotational motion of an input shaft into a predetermined type of motion of an output shaft via a transmission cam device, a torque compensating cam having a cam and a cam follower, the cam being connected to the input shaft. and a pneumatic cylinder device constituting a load body for applying a load to the torque compensating cam device; The cam follower is connected to the cam follower, and the cam follower is pressed in the direction of contacting the cam surface of the cam by the pressure of the gas introduced into the cylinder, and can move back and forth within the cylinder while compressing and expanding the gas. and a piston that acts on the input shaft when converting the motion of the input shaft into the motion of the output shaft via the transmission cam device, the fluctuating torque acting on the input shaft is transferred to the operation of the torque compensating cam device and the accompanying piston. 1. A motion conversion device characterized in that the motion conversion device is configured to offset by fluctuating torque applied to an input shaft due to reciprocating movement of a piston within a cylinder.
(2)特許請求の範囲第1項記載の運動変換装置におい
て、上記気体圧シリンダ装置が、シリンダ内の気体圧を
調節する圧力調整装置を備えている運動変換装置。
(2) The motion conversion device according to claim 1, wherein the pneumatic cylinder device includes a pressure adjustment device that adjusts the gas pressure within the cylinder.
(3)特許請求の範囲第1項又は第2項記載の運動変換
装置において、上記カムが円盤状のカムであり、そのカ
ムの外表面に、該カムの周方向に連続した輪郭の外周面
を有しかつカムの外表面の外方へ開いた凹所が形成され
ていて、その凹所の上記外周面が上記カム面になつてお
り、上記カムフォロワが上記カム面にころがり接触する
単一のローラフォロワから構成されるとともに、上記ピ
ストンが、上記ローラフォロワの中心軸に連結された単
一のピストンから構成されている運動変換装置。
(3) In the motion converting device according to claim 1 or 2, the cam is a disc-shaped cam, and the outer surface of the cam has an outer circumferential surface that is continuous in the circumferential direction of the cam. a recess having an outward opening on the outer surface of the cam, the outer peripheral surface of the recess being the cam surface, and the cam follower rollingly contacting the cam surface. A motion conversion device comprising a roller follower, and the piston comprising a single piston connected to a central axis of the roller follower.
(4)特許請求の範囲第1項又は第2項記載の運動変換
装置において、上記カムが円盤状のカムであり、そのカ
ムの外表面に、その外表面の外方へ開いた凹所が形成さ
れ、該凹所が、カムの周方向に連続し、かつ入力軸の軸
線を含む一平面に対して対称形になるように湾曲した輪
郭の外周面を有していて、その外周面が上記カム面にな
つており、上記カムフォロワが、上記外周面の、互いに
180度隔てられた2つの位置のそれぞれにころがり接
触する2つのローラフォロワから構成されるとともに、
上記ピストンが、それぞれのローラフォロワの中心軸に
連結されこれらローラフォロワによつて互いに離接する
ように往復移動させられるようになつた2つのピストン
から構成されている運動変換装置。
(4) In the motion converting device according to claim 1 or 2, the cam is a disc-shaped cam, and the cam has a recess that opens outward on the outer surface of the cam. The recess is continuous in the circumferential direction of the cam and has an outer circumferential surface curved so as to be symmetrical with respect to a plane including the axis of the input shaft, and the outer circumferential surface is The cam surface is the cam surface, and the cam follower is composed of two roller followers that roll into contact with each of two positions separated by 180 degrees from each other on the outer peripheral surface, and
A motion converting device comprising two pistons, each of which is connected to a central axis of each roller follower and is reciprocated by these roller followers so as to move toward and away from each other.
(5)特許請求の範囲第1項から第4項までの任意の一
項に記載の運動変換装置において、上記伝動カム装置が
、入力軸に連結された立体カムと、その立体カムに順次
係合する複数のカムフォロワが周縁に突設されると共に
上記出力軸に連結されたターレツトとを備え、入力軸の
連続回転運動を上記立体カムを介して上記ターレツトの
間欠的回転運動に変換しこれを出力軸より取出すよう構
成した運動変換装置。
(5) In the motion converting device according to any one of claims 1 to 4, the transmission cam device sequentially engages a three-dimensional cam connected to an input shaft and the three-dimensional cam. A plurality of cam followers projecting from the periphery thereof and a turret connected to the output shaft are provided, and the continuous rotational movement of the input shaft is converted into intermittent rotational movement of the turret via the three-dimensional cam. A motion conversion device configured to be taken out from the output shaft.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0800021A2 (en) * 1996-04-01 1997-10-08 Sankyo Seisakusho Co. Motion conversion apparatus with torque compensator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5797950A (en) * 1980-12-11 1982-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cam driving gear
JPS6283551A (en) * 1985-10-09 1987-04-17 Ngk Insulators Ltd Cam device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5797950A (en) * 1980-12-11 1982-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cam driving gear
JPS6283551A (en) * 1985-10-09 1987-04-17 Ngk Insulators Ltd Cam device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0800021A2 (en) * 1996-04-01 1997-10-08 Sankyo Seisakusho Co. Motion conversion apparatus with torque compensator
EP0800021A3 (en) * 1996-04-01 1998-04-01 Sankyo Seisakusho Co. Motion conversion apparatus with torque compensator
US6009773A (en) * 1996-04-01 2000-01-04 Sankyo Seisakusho Co. Motion conversion apparatus

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