JPH05149408A - 間欠駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 往復直線移動する作動部材により、爪車を一
方向に間欠的に回転駆動する。 【構成】 爪車２は、外周に沿って等ピッチＰ（等間
隔）に複数の爪部２ａが歯車状に凹凸形成されている。
この複数の爪部２ａ近傍に、ベアリング支持板８が往復
直線移動に設けられている。更に、ベアリング支持板８
の上面８ａには、爪車２の軸５を中心に互いに反対方向
に配設され、更に爪部２ａのピッチＰのほぼ半ピッチ
（０．５Ｐ）分程位相を違えて一対のミニチュアベアリ
ング１１，１２が配設されている。そして、一対のミニ
チュアベアリング１１，１２を往復直線移動して、ミニ
チュアベアリング１１，１２を交互に複数の爪部２ａに
接離させることにより、爪車２が一方向に間欠的に回転
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、往復直線移動する支持
部材に位相違えて一対の係合部材を支持し、この一対の
係合部材を複数の爪部を有した爪車に交互に接離させる
ことにより、爪車を一方向に間欠的に回転駆動させる間
欠駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】機構要素の一部となる間欠駆動装置は、
１サイクル中のある時間、従動側の回転体が停止する構
造となっており、且つ、この間欠駆動装置は間欠的な動
作を必要とする各種の駆動装置とか、あるいは自動生産
設備などに用いられている。

【０００３】上記間欠駆動装置としては爪車を用いた構
造とか、ゼネバ機構を用いた構造など各種の構成のもの
があることは周知のことである。例えば、図５に示した
爪車を用いた間欠駆動装置100 では、１つの爪部101aを
形成した原動爪車101 がモータ102 の軸102aに固定され
ている。また、外周に沿って複数の爪部103aを歯車状に
凹凸形成した従動爪車103 が軸104 に回転自在に軸支さ
れている。そして、モータ102 を回転させ、原動爪車10
1 の爪部101aが反時計方向（矢印Ａ方向）に一回転する
ごとに、従動爪車103 の複数の爪部103aのうちの１つの
爪部103aに間欠的に係合し、爪部103aを間欠的に時計方
向（矢印Ｂ方向）に１つづつ送るようになっている。

【０００４】更に、図６に示したゼネバ機構を用いた間
欠駆動装置110 では、原動車111 がモータ112 の軸112a
に固定されている。原動車111 上にはピン111aが突出し
て固着していると共に、欠け円板111bが軸112aを中心に
一体形成されている。また、欠け円板111bの外周には凸
面111b_１及び凹面111b_２が図示の如く連接形成されてい
る。また、外周に沿って複数の凹面113aと複数の放射状
溝113bとを凹凸形成した従動車113 が軸114 に回転自在
に軸支されている。そして、モータ112 を回転させ、原
動車111 上のピン111aが反時計方向（矢印Ａ方向）に一
回転するごとに、従動車113 の複数の放射状溝113bのう
ちの１つの放射状溝113bのに間欠的に嵌合し、更に、原
動車111 が回転して欠け円板111bの凸面111b_１が従動車
113 の凹面113aに当接することにより、従動車113 の凹
面113a及び放射状溝113bを間欠的に時計方向（矢印Ｂ方
向）に１つづつ送るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した爪
車を用いた間欠駆動装置100 では、原動爪車101 の爪部
101aの回転により、従動爪車103 が一方向に間欠的に回
転できるものの、原動爪車101 には回転駆動源となるモ
ータ102 を使用している。しかしながら、例えば自動生
産設備などでは、エアシリンダとか，その他の往復直線
移動する駆動源がいたるところで用いられており、この
エアシリンダなどの往復直線移動する駆動源を有効に用
い、且つ、タイミング制御なども自動生産設備などと共
用することが可能な間欠駆動装置が望まれている。

【０００６】更に、上記したゼネバ機構を用いた間欠駆
動装置110 でも、原動車111 には回転駆動源となるモー
タ112 を使用しているので、上記と同様に往復直線移動
する駆動源を有効に用いる方法が望まれている。更に、
ゼネバ機構を用いた間欠駆動装置110 では原動車111 及
び従動車113 の形状が複雑であるので、間欠駆動装置11
0 の製作コストが高価となるなどの問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、外周に沿って複数の爪部を等ピ
ッチで歯車状に凹凸形成し、軸を中心として回転自在に
軸支した爪車と、該複数の爪部近傍に設けられ、且つ駆
動源と連結した往復直線移動自在な支持部材と、該複数
の爪部に接離自在に設けられ、且つ該爪車の軸を中心に
互いに反対方向に配設すると共に、且つ該爪部のピッチ
のほぼ半ピッチ分程位相を違えて該支持部材に支持した
一対の係合部材とを具備してなり、該一対の係合部材を
往復直線移動して、該一対の係合部材を交互に該複数の
爪部に接離することにより、該爪車が一方向に間欠的に
回転するよう構成したことを特徴とする間欠駆動装置を
提供するものである。

【０００８】

【実施例】以下に本発明に係わる間欠駆動装置の一実施
例を図１乃至図４を参照して詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明に係わる間欠駆動装置を示し
た斜視図、図２（Ａ），（Ｂ）は図１に示した爪車の回
転方向を説明するための平面図である。また、図３は本
発明に係わる間欠駆動装置を採用した整列部品の自動分
離装置を説明するための斜視図、図４（Ａ）〜（Ｄ）は
本発明に係わる間欠駆動装置の動作を説明し、且つ、こ
の間欠駆動装置を採用した整列部品の自動分離装置の動
作を説明するための模式図である。

【００１０】図１において、本発明に係わる間欠駆動装
置１では、爪車２がエアシリンダ３の上方に回転自在に
設けられている。即ち、直方体形状のエアシリンダ３の
上面３ａにはＬ字ブラケット４が固定されており、この
Ｌ字ブラケット４の上面４ａに固着した軸５に爪車２が
ベアリング６を介して回転自在に軸支されている。

【００１１】また、上記爪車２は、外周に沿って等ピッ
チＰ（等間隔）に複数の爪部２ａが歯車状に凹凸形成さ
れており、即ち、爪部２ａがほぼ三角形状に突出形成さ
れ、更に隣り合う爪部２ａ間には後述する係合部材（ミ
ニチュアベアリング）１１，１２が入り込むことができ
るほぼ半円状の凹部２ｂが形成されて、爪車２が複数の
爪部２ａと複数の凹部２ｂとで外周に沿って歯車状に凹
凸形成されている。更に、ここでは爪車２を反時計方向
（矢印Ｃ方向）に回転させるため、爪部２ａの形状を爪
車２の回転方向と同方向の反時計方向に傾斜させてい
る。

【００１２】一方、上記エアシリンダ３は内部にエアに
よって駆動される図示しないシリンダが往復直線移動自
在に嵌入した周知の構造のものを使用しており、このエ
アシリンダ３は下記する支持部材（ベアリング支持板）
８の往復直線移動の駆動源として機能している。このエ
アシリンダ３の右側面３ｂに形成した凹部３ｂ_１には、
スライドガイド７を介してシリンダ（図示せず）と連結
された“ほぼＬ字状”の支持部材８（以下、ベアリング
支持板８と記す）が左右（矢印Ｘ_１，Ｘ_２方向）に往復
直線移動自在に嵌合されている。従って、ベアリング支
持板８は、エアシリンダ３によって爪車２の下方で左右
（矢印Ｘ_１，Ｘ_２方向）に往復直線移動自在となってい
る。尚、ベアリング支持板８は、実施例では駆動源とし
てエアシリンダ３を用いているが、これに限ることな
く、例えば駆動源として図示しないモータ，ギア，ラッ
クなどを用いて往復直線移動自在に構成することも可能
である。

【００１３】また、ベアリング支持板８の上面８ａに
は、爪車２の複数の爪部２ａ及び複数の凹部２ｂに接離
する一対の係合部材１１，１２（以下、ミニチュアベア
リング１１，１２とも記す）が設けられている。即ち、
ベアリング支持板８の上面８ａには、一対の軸９，１０
が上方に突出して固着され、これらの一対の軸９，１０
は“Ｌ字状”の上面８ａのほぼ対角線上に固着されてい
る。更に、これらの一対の軸９，１０に同一外径の一対
のミニチュアベアリング１１，１２が回転自在に軸支さ
れている。ここでは、一対の係合部材１１，１２は一対
の軸９，１０を中心に回転する一対のミニチュアベアリ
ング１１，１２を用いているが、これに限ることなく、
一対の係合部材１１，１２として一対の軸９，１０相当
の固定部材をベアリング支持板８に設けても良い。

【００１４】また、ベアリング支持板８に支持された一
対のミニチュアベアリング１１，１２は爪車２の複数の
爪部２ａ及び複数の凹部２ｂに接離自在に設けられ、且
つ爪車２の回転中心となる軸５を中心として互いに反対
方向に配設され、更に爪部２ａのピッチＰのほぼ半ピッ
チ（０．５Ｐ）分程位相を違えて配設されている。即
ち、ミニチュアベアリング１１，１２は爪車２に形成し
た爪部２ａに当接可能で、且つ凹部２ｂに入り込むこと
ができる高さ位置に軸支され、且つ、右側のミニチュア
ベアリング１１と左側のミニチュアベアリング１２との
間の取り付け位置関係は、ベアリング支持板８の移動方
向に対してほぼ直角な矢印Ｙ方向にほぼ所定の関係に設
定され、 ｎ×（爪部２ａのピッチＰ）＋０．５×（爪部２ａのピ
ッチＰ） の関係に設定されている。この時のｎは適宜な整数に設
定しているので、ミニチュアベアリング１１とミニチュ
アベアリング１２とは矢印Ｙ方向に爪部２ａのピッチＰ
に対してほぼ半ピッチ（０．５Ｐ）分程位相を違えて設
けられている。尚、上記において、ミニチュアベアリン
グ１１とミニチュアベアリング１２とを仮に矢印Ｙ方向
に爪部２ａのピッチＰと位相を合わせて設けると、後述
する動作時にミニチュアベアリング１１，１２が一体に
矢印Ｘ_１，Ｘ_２方向に往復直線移動した際、両者１１，
１２が交互に爪車２に形成した凹部２ｂに直接入り込む
こんでしまうため、爪車２が回転できない。

【００１５】そして、後述するようにエアシリンダ３を
動作させて、ベアリング支持板８を左右（矢印Ｘ_１，Ｘ
_２方向）に往復直線移動させることにより、ミニチュア
ベアリング１１，１２も一体に左右（矢印Ｘ_１，Ｘ_２方
向）に往復直線移動し、両ミニチュアベアリング１１，
１２がタイミングをずらして交互に爪車２に形成した爪
部２ａに当接しながら凹部２ｂに入り込むことにより、
爪車２は軸５を中心に常に反時計方向（矢印Ｃ方向）に
間欠的に回転可能となる。

【００１６】尚、図２（Ａ）にも示したように、爪車２
を軸５を中心に常に反時計方向（矢印Ｃ方向）に間欠的
に回転させる場合には、爪車２の爪部２ａの形状を爪車
２の回転方向と同方向の反時計方向に傾斜させれば良
く、一方、図２（Ｂ）に示したように、爪車２を軸５を
中心に常に時計方向（矢印Ｄ方向）に間欠的に回転させ
る場合には、爪車２の爪部２ａの形状を時計方向に傾斜
させれば良く、即ち、図２（Ｂ）に示した場合には図２
（Ａ）に示した爪車２を反転させて軸５に軸支させれば
良い。

【００１７】ここで、図３に示した如く、上記構成によ
る本発明に係わる間欠駆動装置１を、例えば整列部品の
自動分離装置２１に適用して説明する。

【００１８】一般に、電子機器などを量産ラインで組み
立てる際、使用されるネジなどの締結部品とか、小型部
品などの部品２２が整列部品の自動分離装置２１によ
り、一つづつ分離されてラインに供給されている。この
整列部品の自動分離装置２１に本発明に係わる間欠駆動
装置１を適用して、間欠駆動装置１の動作及び整列部品
の自動分離装置２１の動作を並列して同時に説明する。

【００１９】図３に示した整列部品の自動分離装置２１
では、使用されるネジなどの締結部品とか、小型部品な
どの部品２２が例えばパーツフィーダ２３から順次送り
出されている。このパーツフィーダ２３の窓２３ａに連
接してガイド板２４とガイド板２５とが互いに対向して
平行に設けられ、且つ、ガイド板２４とガイド板２５と
の間で、ガイド板２４の低い段部２４ａの上方には部品
２２を整列状態で案内しながら移送する溝状の案内路Ｓ
が形成されており、この案内路Ｓは上流から移送される
部品２２を自分自身の重量により下流に向かって自然落
下するよう傾斜して形成されている。尚、案内路Ｓに沿
って部品を移送させる方法として実施例では自然落下に
よる方法を採用しているが、この他ベルト駆動などもあ
り、とくに限定されるものではない。尚また、実施例で
は部品２２としてネジを用いて図示しているが、整列状
態ではネジ頭の間隔で整列しており、ネジ頭の下方のネ
ジ部は小径となっているが、部品２２の形状はとくに限
定されるものでない。

【００２０】また、右側（手前側）のガイド板２５の所
定の位置には上部の一部を切り欠いた切り欠き部２５ａ
が形成されている。この切り欠き部２５ａから案内路Ｓ
にかけて、本発明に係わる間欠駆動装置１に設けた爪車
２の複数の爪部２ａの一部、即ち、複数の爪部２ａの少
なくとも１つ以上の爪部２ａが突出して臨んでいる。

【００２１】また、エアシリンダ３によって左右（矢印
Ｘ_１，Ｘ_２方向）に往復直線移動されるベアリング支持
板８の上面８ａに設けられた一対のミニチュアベアリン
グ１１，１２のうちで、右側のミニチュアベアリング１
１は上流側でガイド板２５近傍に設置され、一方、左側
のミニチュアベアリング１２は下流側でガイド板２５か
ら遠ざかって設置されている。

【００２２】次に、図４（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、本発
明に係わる間欠駆動装置１の動作と、この間欠駆動装置
１を採用した整列部品の自動分離装置２１の動作とを同
時に説明する。

【００２３】図４（Ａ）に示した状態では、上流から部
品２２がガイド板２４，２５間に案内されて整列状態で
案内路Ｓに送られており、且つ、案内路Ｓには爪車２の
外周に形成された複数の爪部２ａのうち少なくとも１以
上の爪部２ａが突出されている。また、この時、エアシ
リンダ３は非動作状態になっており、且つ、爪車２が停
止しているので、上流側から整列状態で移送された部品
２２が案内路Ｓに突出された１つの爪部２ａ_１によって
一時的に下流側への移送を阻止されている。また、爪部
２ａ_１と隣接した上流側の爪部２ａ_２は整列状態の部品
２２に近づいているものの、部品２２から退避してい
る。尚、図中では部品２２としてネジを用いており、且
つ整列状態ではネジ頭の間隔で整列しており、ネジ頭の
下方のネジ部が爪部２２ａで移送を阻止されるよう図示
している。更に、エアシリンダ３と連結され、且つベア
リング支持板８に軸支された一対のミニチュアベアリン
グ１１，１２のうち、例えばガイド板２５近傍の右側の
ミニチュアベアリング１１が爪車２から退避しており、
一方、ガイド板２５から離れた左側のミニチュアベアリ
ング１２は爪車２の一番近い凹部２ｂに入り込んでい
る。

【００２４】次に、図４（Ｂ）に示した如く、エアシリ
ンダ３を左方（矢印Ｘ_１方向）に動作させると、ベアリ
ング支持板８に軸支されたミニチュアベアリング１１，
１２が一体となって左方（矢印Ｘ_１方向）に移動する。
ここでガイド板２５近傍のミニチュアベアリング１１は
爪車２の一番近い爪部２ａ_３の先端部近傍に当接し始
め、更に、ミニチュアベアリング１１が左方に移動する
ことにより、複数の爪部２ａが下流側に向かって回転し
始め、即ち、爪車２は軸５を中心に反時計方向（矢印Ｃ
方向）に回転し始める。そして、ミニチュアベアリング
１１が爪部２ａ_３を転動しながら凹部２ｂに入り込む。
一方、ガイド板２５から離れたミニチュアベアリング１
２は爪車２の一番近い凹部２ｂに入り込んでいる状態か
ら左方（矢印Ｘ_１方向）に徐々に移動するので、凹部２
ｂから退避する。また、爪車２が反時計方向に回転し始
めると、部品２２を阻止している爪部２ａ_１が下流に向
かって回転移動する。更に部品２２を阻止している爪部
２ａ_１と隣接し、上流側の爪部２ａ_２が、阻止されてい
る部品２２のうちで下流側の先頭の部品２２の後側に入
り込む。

【００２５】この後、図４（Ｃ）に示した如く、ガイド
板２５近傍のミニチュアベアリング１１が爪部２ａ_３を
転動しながら凹部２ｂに完全に入り込む位置まで爪車２
が反時計方向（矢印Ｃ方向）に回転すると、阻止されて
いる部品２２のうちで下流側の先頭の部品２２のみが上
流側の爪部２ａ_２に押されて下流の方向に移送され、こ
こで１つの部品２２が整列状態の部品２２とは完全に分
離される。

【００２６】分離された部品２２は間欠的なタイミング
内で、自然落下あるいは自動取り出しもしくは手動取り
出しなどにより電子機器組み立てラインなどに供給され
る。

【００２７】更に、図４（Ｃ）に示した状態から、図４
（Ｄ）に示した如く、今度は上記とは逆にエアシリンダ
３を右方（矢印Ｘ_２方向）に動作させると、ベアリング
支持板８に軸支されたミニチュアベアリング１１，１２
が一体となって右方（矢印Ｘ_２方向）に移動する。ここ
では、ガイド板２５から離れたミニチュアベアリング１
２が右方に移動することにより、ミニチュアベアリング
１２が爪車２の一番近い爪部２ａを転動しながら凹部２
ｂに入り込んで、ここでも爪車２を軸５を中心に反時計
方向（矢印Ｃ方向）に回転させる。即ち、ミニチュアベ
アリング１１，１２が爪車２の回転中心となる軸５を中
心に左右に別れて、且つタイミングをずらして左右交互
に往復直線移動することにより、両者１１，１２が交互
に爪車２に形成した凹部２ｂに入り込んで、爪車２を常
に一方向の反時計方向（矢印Ｃ方向）に間欠的に回転さ
せる。この後の部品２２の分離動作は上記動作を繰り返
し行うことにより、上流の部品２２が一つづつ順次分離
できる。

【００２８】また、上記説明から明らかなように、間欠
駆動装置１の動作はミニチュアベアリング１１，１２を
往復直線移動して、ミニチュアベアリング１１，１２を
交互に複数の爪部２ａに接離することにより、爪車２を
一方向に間欠的に回転できる。 尚、間欠駆動装置１の
動作タイミング及び整列部品の自動分離装置２１の動作
タイミングは、電子機器組み立てラインなどで電子機器
を組み立てるタイミングに合わせてエアシリンダ３を動
作させている。この時、エアシリンダ３を往復直線移動
するタイミング制御には例えば停止位置などの検出器を
必要としないため、往復直線移動するベアリング支持板
８のタイミング制御が容易となる。更に、ベアリング支
持板８のタイミング制御が容易なため、爪車２を間欠的
に動作させるタイミング制御を適宜に設定することも可
能となり、ラインの遅れなどにも直ちに対応できる。以
上詳述した本発明に係わる間欠駆動装置１によると、外
周に沿って複数の爪部２ａを等ピッチＰで歯車状に凹凸
形成した爪車２を一方向に間欠的に回転させる際、爪車
２の軸５を中心に互いに反対方向に配設すると共に、爪
部２ａのピッチＰのほぼ半ピッチ（０．５Ｐ）分程位相
を違えて一対の係合部材（ミニチュアベアリング）１
１，１２を往復直線移動する支持部材（ベアリング支持
板）８に支持し、これらの一対の係合部材１１，１２を
交互に複数の爪部２ａに接離する構成にしたため、間欠
駆動装置１の構造が簡単となり、且つ小型化も可能とな
り、間欠駆動装置１が安価となる利点がある。また、間
欠駆動装置１の構造が簡単なため、爪車２の間欠動作が
確実となり、且つ往復直線移動する支持部材（ベアリン
グ支持板）８のタイミング制御が容易なため、爪車２を
間欠的に動作させるタイミング制御を適宜に設定できる
と共に、間欠駆動装置１の品質及び信頼性も向上できる
利点がある。

【００２９】更に、本発明に係わる間欠駆動装置１を電
子機器組み立てラインなどで例えば整列部品の自動分離
装置２１などにも適用でき、このラインで使用される往
復直線移動自在な駆動源を間欠駆動装置１の駆動源とし
て有効に共用できる利点がある。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した本発明に係わる間欠駆動装
置によると、外周に沿って複数の爪部を等ピッチで歯車
状に凹凸形成した爪車を一方向に間欠的に回転させる
際、爪車の軸を中心に互いに反対方向に配設すると共
に、爪部のピッチのほぼ半ピッチ分程位相を違えて一対
の係合部材を往復直線移動する支持部材に支持し、これ
らの一対の係合部材を交互に複数の爪部に接離する構成
にしたため、間欠駆動装置の構造が簡単となり、且つ小
型化も可能となり、間欠駆動装置が安価となる利点があ
る。また、間欠駆動装置の構造が簡単なため、爪車の間
欠動作が確実となり、且つ往復直線移動する支持部材の
タイミング制御が容易なため、爪車を間欠的に動作させ
るタイミング制御を適宜に設定できると共に、間欠駆動
装置の品質及び信頼性も向上できる利点がある。

【００３１】更に、本発明に係わる間欠駆動装置を電子
機器組み立てラインなどで例えば整列部品の自動分離装
置などにも適用でき、このラインで使用される往復直線
移動自在な駆動源を間欠駆動装置の駆動源として有効に
共用できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる間欠駆動装置を示した斜視図図
である。

【図２】（Ａ），（Ｂ）は図１に示した爪車の回転方向
を説明するための平面図である。

【図３】本発明に係わる間欠駆動装置を採用した整列部
品の自動分離装置を説明するための斜視図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係わる間欠駆動装置
の動作を説明し、且つ、この間欠駆動装置を採用した整
列部品の自動分離装置の動作を説明するための模式図で
ある。

【図５】従来の爪車を用いた間欠駆動装置を示した平面
構成図である。

【図６】従来のゼネバ機構を用いた間欠駆動装置を示し
た平面構成図である。

【符号の説明】

１…間欠駆動装置、２…爪車、２ａ…爪部、２ｂ…凹
部、３…駆動源（エアシリンダ）、５…爪車の軸、８…
支持部材（ベアリング支持板）、１１，１２…係合部材
（ミニチュアベアリング）、Ｐ…爪部のピッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周に沿って複数の爪部を等ピッチで歯車
   状に凹凸形成し、軸を中心として回転自在に軸支した爪
   車と、 該複数の爪部近傍に設けられ、且つ駆動源と連結した往
   復直線移動自在な支持部材と、 該複数の爪部に接離自在に設けられ、且つ該爪車の軸を
   中心に互いに反対方向に配設すると共に、且つ該爪部の
   ピッチのほぼ半ピッチ分程位相を違えて該支持部材に支
   持した一対の係合部材とを具備してなり、 該一対の係合部材を往復直線移動して、該一対の係合部
   材を交互に該複数の爪部に接離することにより、該爪車
   が一方向に間欠的に回転するよう構成したことを特徴と
   する間欠駆動装置。