JPH0835553A

JPH0835553A - 運動変換装置

Info

Publication number: JPH0835553A
Application number: JP17571394A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Arai; 哲夫新井; Yasuhiro Uemura; 康弘植村
Original assignee: MITSUHASHI SEISAKUSHO KK; Mitsuhashi Corp
Current assignee: MITSUHASHI SEISAKUSHO KK; Mitsuhashi Corp
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】平面形状のなかに共役カムを作って共役カム
の作動が得られるものであって、加工が簡単でかつ加工
誤差、組み立て誤差によるバックラッシュやかじりの調
整をしなくともスムーズな動きが得られる。【構成】溝カムディスク３０は、一方の表面４０が平
面の円板形状で当該表面４０に入力軸３８の放射方向に
複数のカム溝４２が形成されていて、この表面に対向し
てターレット３２が位置される。ターレット３２には、
ボールローラ３４が溝カムディスク３０側へ向けて突出
して出力軸４４を取り巻く円周上に配設されている。そ
れぞれのボールローラ３４が対応するカム溝４２に挿入
された状態で、前記溝カムディスク３０が回転運動をす
ると、ターレット３２がボールローラ３４を介して所定
のカム曲線運動をすると共に、カム溝４２は、ボールロ
ーラ３４を介してターレット３２に所定の回転運動が付
与するものとターレット３２を突っ張り止めるものとが
常に組になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば一定回転数の回
転運動入力を間欠運動出力に変換するために用いるのに
好適な、所定の回転運動の入力を他の所定の回転運動の
出力に変換する運動変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種産業においては、自動組み立て機
械、溶接機械、梱包機械、その他のあらゆる自動機械の
駆動ベースに間欠運動出力機の要請が高い。間欠運動の
出力機には、空気圧、油圧のシリンダーが考えられる
が、このシリンダーでは位置決めや、安定かつ高精度の
作動を行うには、構成が複雑化しやすく、制御が困難な
ものである。また、インデックス等の回転間欠送り用の
回転機器として直流ステップモーターが知られている
が、モーター以外に回転制御機器が必要になるため、そ
の構成や制御は複雑で高価なものである。これに対し
て、一定回転数の回転運動を安定かつ高精度に取り出せ
る原動機として、商用周波数の電源で回転する誘導モー
ターが一般に広く使用されており、特に、この誘導モー
ターは、堅牢で制御も特別のものを必要とせず安価なも
のであるため、この誘導モーターから前記の間欠運動を
出力する運動変換装置の要請が高い。

【０００３】ここで、前記の要請に応える運動変換装置
として、パラレルインデックスカム、ローラギアカム、
およびバレルカムが提案・開発されている。すなわち、
パラレルインデックスカムは、図１３に示されるよう
に、ウォーム減速装置等により減速された入力軸２に２
枚のカムディスク３が平行に組み合わせて取り付けられ
ており、このカムディスク３は厚みのあるものであっ
て、その周面は、曲線部分４と円弧部分５に分けられ
た、２枚のものが表裏に各々取り付けられている。ま
た、出力軸６に、円板形状のハブ７を３枚持っており、
このハブ７の間にローラ８が円周上に等配にしかも中央
のハブ７の両側に交互に取り付けられている。これら、
ローラ８は、前記カムディスク３の外周面に当接した状
態で各軸２、６が回転するようになっている。２枚のカ
ムディスク３は共役カムとして使用され、出力軸６は前
記曲線部分４で１分割だけ回転した後、円弧部分５で位
置決めされる。

【０００４】また、ローラギアカムは、図１４に示され
るように、テーパー状のリブ９を螺旋状に有する鼓形カ
ム１０（これのカム軸は符号１０ａで示す）と円板形状
のハブ１１の外周に放射状に取り付けられたカムフォロ
アー１２とがリブ９を挟んで組み合わされてケーシング
１３に組み込まれている。ケーシング１３は、カム軸１
０ａとハブ軸１１ａとを回転自在に指示する。カム１０
のリブ９は直線部分と曲線部分とに分けられており、カ
ム１０が回転することにより、ハブ１１はカムフォロア
ー１２が直線部分にあるときは静止のままで位置決めさ
れ曲線部分にあるときは１分割だけ回転する。したがっ
て、カム１０が連続回転するとハブ１１は停止および回
転を繰り返す機構になっている。

【０００５】また、バレルカムは、図１５に示すよう
に、ほぼ矩形断面の突状部１４ａを有する外形円筒形の
バレルカム１４がローラスパーダー１５の円周上に等間
隔に取り付けられたローラ１６との組み合わせで構成さ
れており、常時２個のローラ１６でバレルカム１４の突
状部１４ａを挟んでいる。また、この突状部１４ａは、
円周方向に直線部分と曲線部分に分けられ、カム１４の
回転によりローラスパイダー１５は直線部分で停止し、
曲線部分で１分割回転する。バレルカム１４の連続運転
で、ローラスパイダー１５の停止・回転が繰り返され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
運動変換装置は、次のような問題点を有している。（１）パラレルインデックスカムにおいては、カムディ
スク３の側面にローラ８が当たるため、カムディスク３
に軸方向の厚みが必要である。また、カムディスク３が
２枚とハブ７が３枚必要であるため、多層構造になって
しまい、軸方向に大きくなりやすい。また、別々の２枚
のカムディスク３を組み合わせて共役カム化するため、
加工誤差、組み立て誤差によるバックラッシュやかじり
を調整しなければスムーズな動きが得られない。

【０００７】（２）ローラギアカムにおいては、鼓形カ
ム１０が立体カムであって、リブ９のテーパー状の外側
面の形状がカムフォロアー１２の動きに応じたものにな
るため、カム１０の加工には、互いに直交するθ−τの
２軸（θ軸はカム１０の回転角θの軸、τ軸はハブ１１
の回転角τの軸）による加工が必要である。このθ−τ
の２軸は直角座標に置き換えることができないので、こ
のカム１０の加工には専用機を必要として一般的なフラ
イス盤では加工できない。したがって、加工コストが高
くなり、また、設計変更に迅速に対応できない。

【０００８】（３）バレルカムにおいては、バレルカム
１４が円筒状の立体カムであり、バレルカム１４の回転
軸θとローラスパイダー１５のｘ、ｙ軸の３軸加工にな
るため、加工が困難であり、加工コストが高く、また、
設計変更に迅速に対応できない。

【０００９】本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、平面形状のなかに共役カムを作って
共役カムの作動が得られるものであって、加工が簡単で
かつ加工誤差、組み立て誤差によるバックラッシュやか
じりの調整をしなくともスムーズな動きが得られる運動
変換装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、所定の回転運動の入力を他の所
定の回転運動の出力に変換する運動変換装置において、
全体が第１の軸を中心として回転可能なものであって第
１の軸方向の片側の表面が第１の軸に垂直な平面とされ
かつ当該表面に第１の軸の放射方向に複数並ぶカム溝が
形成された溝カム部材と、前記溝カム部材の前記片側表
面に対向して位置されかつ当該表面に垂直な第２の軸を
中心に回転動するターレットと、前記複数並ぶカム溝に
対応する個数のものが溝カム部材側へ向けて突出してタ
ーレットに保持されかつ前記第２の軸を取り巻いて配設
された複数の被動体と、それぞれの被動体がそれに対応
するカム溝に挿入された状態で溝カム部材を前記第１の
軸を中心に回転動可能にする回転動支持部とを有すると
共に、前記カム溝は、溝カム部材が前記第１の軸への入
力により所定の回転運動をしたときに被動体を介してタ
ーレットに所定のカム曲線運動をさせるためのものであ
り、かつ、ターレットに所定の回転運動を付与するカム
溝とターレットを突っ張り止めるカム溝とが常に組にな
っているように形成されていることを特徴とする運動変
換装置の構成を有する。

【００１１】

【作用】請求項１の発明においては、溝カム部材が回転
すると、カム溝に挿入された被動体は、溝カム部材に形
成されたカム溝に応じて、所定のカム曲線運動を行い、
この被動体の運動によりターレットは、当該溝カム部材
と同方向、逆方向への回転、減速回転、回転・停止等を
含むカム曲線運動を自由な設定で行うことができる。な
お、溝カム部材は、例えば図１〜図３に示す円板のみな
らず、カム溝の形成された部分を避けて軸方向に貫通す
る孔が空いていても、あるいは、裏面側が平面でなくて
も、本発明の溝カム部材に含まれるものである。

【００１２】また、前記カム溝は、溝カム部材が第１の
軸への入力により所定の回転運動したときに被動体を介
してターレットに所定の回転運動を付与するものとター
レットを突っ張り止めるものとが常に組になっているの
で、共役カムの運動を行う。したがって、ターレットは
バックラッシュなく正確に動作し、ターレット側から負
荷が変動してもがたつきなどが生じることがない。

【００１３】さらに、ひとつの溝カム部材の片面に複数
のカム溝を加工するため、このカム溝加工は通常のフラ
イス盤でθ−ｘ軸（θ軸：溝カム部材の回転軸、ｘ：半
径方向の移動軸）の２軸により簡単に加工することがで
きる。また、共役カムになる複数のカム溝を溝カム部材
の片面という同一面に加工できるので、カム溝は加工機
から取り外すことなく、順次加工でき、加工機の精度で
共役カムのカム溝間の相互の関係を追い込める。したが
って、パラレルカムインデックス製作の際に必要な、２
枚のカムディスクを別々に加工して組み合わせて共役化
するという作業が不要になるため、加工誤差・組み立て
誤差によるバックラッシュやかじりの調整をなくすこと
ができる。

【００１４】また、従来のパラレルカムインデックスお
いてカムディスクが入力軸方向に２層構造でハブが出力
軸方向に３層構造であるため厚さが厚くなるものであ
る。また、カムディスクの周面とハブ周縁のローラ同士
が当接するため、入力軸と出力軸との間をある程度以上
は短くすることができない。これに比較して、本発明
は、ターレットが溝カム部材のカム溝形成面に対向して
位置し、被動体を溝カム部材側に突出して保持するもの
のため、溝カム部材をターレットに対向してセットする
だけで済む共に、溝カム部材およびターレットはそれぞ
れ一層で済むものである。また、溝カム部材はターレッ
トにオーバーラップさせることができる。したがって、
コンパクト化を図ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の実施例に係る運動変換装
置の軸方向に沿う断面図、図２は、全体外観斜視図、図
３は、駆動部の斜視図、図４〜図１２は、運動変換装置
の作動説明図である。図１〜図３に示すように、実施例
の運動変換装置は、溝カムディスク（溝カム部材に相
当）３０と、ターレット３２と、ボールローラ（被動体
に相当）３４と、ケーシング３６・ローラベアリング４
８・ターレット軸受け４６（回転動支持部に相当）とか
ら主になる。なお、以下における上、下は、図１、図２
中に矢印で示す。

【００１６】（ケーシング３６）前記ケーシング３６
は、前記運動変換装置の外側の構造体であって、図１〜
図２において、上面部３６ａ、下面部３６ｂ、および側
面部３６ｃがそれぞれに対向して見て四角形形状で、か
つ、それらの上面部３６ａ、下面部３６ｂ、および側面
部３６ｃは、それぞれ板材からなり、上面部３６ａおよ
び下面部３６ｂが広いのものである。前記ケーシング３
６は、それら各部３６ａ、３６ｂ、３６ｃが組合わさっ
て例えばボルトで締着されて概略箱型に構成される。ま
た、下面部３６ｂにはそこから入力軸（第１の軸に相
当）３８が突出して軸支され、上面部３６ａにはそこか
ら出力軸（第２の軸に相当）４４が突出して軸支されて
いる。なお、上面部３６ａ、下面部３６ｂは便宜上から
上、下と称しているだけであり、本発明では、それら上
面部３６ａ下面部３６ｂが側方その他の方向に向くよう
に配置されても良いことはもちろんである。また、ケー
シング３６の各面部３６ａ〜３６ｃは四角形形状に限定
されないことはもちろんである。

【００１７】（溝カムディスク３０）溝カムディスク３
０は、主に図３に示すように全体が入力軸３８を中心と
して回転可能な円板形状のものであって入力軸３８方向
の片側（図１〜図３の上方向）の表面４０が入力軸３８
に垂直な平面とされかつ当該表面４０に入力軸３８の放
射方向に複数並ぶカム溝４２が形成されている。このカ
ム溝４２の詳細は後述する。また、溝カムディスク３０
は、その中央部に孔３０ａが穿設されこの孔３０ａに入
力軸３８が嵌入している。また、溝カムディスク３０
は、入力軸３８の下部に放射状に突出したフランジ３８
ａにボルトで締着する等して入力軸３８に固定される。
この入力軸３８は、その上端部３８ｂと下端部３８ｃが
ローラベアリング４８、４８により回動自在にケーシン
グ３６の上面部３６ａと下面部３６ｂに支持されてい
る。また、この入力軸３８の上端部３８ｂはケーシング
３６の上面部３６ａより突出せずにローラベアリング４
８、４８の上方は蓋部材５０で覆われ、また、下端部３
８ｃは該ケーシング３６の下面部３６ｂから下方に向け
て突出している。

【００１８】（カム溝）前記カム溝４２は、溝カムディ
スク３０が入力軸３８への入力により所定の回転運動し
たときにボールローラ３４を介してターレットに所定の
カム曲線運動をさせるためのものであり、ターレット３
２に所定の回転運動を付与するものとターレット３２を
突っ張り止めるものとが常に組になっているように形成
されている。つまり、カム溝４２は、原動節の溝カムデ
ィスク３０の動きにより、従動節のターレット３２を所
定のカム曲線運動させる山谷形状の複数の溝であって、
あるカム溝４２と他のカム溝４２とが共役カムの作用を
する。またカム溝４２は、ターレット３２の平面方向視
で断面が半円形状に形成されている。なお、本発明のカ
ム溝４２は、前記の断面半円形形状に限定されないこと
はもちろんであり、断面三角形形状、断面Ｕ字形状など
適宜の断面形状にし得る。

【００１９】（ターレット３２）ターレット３２は、前
記溝カムディスク３０の前記片側表面４０に対向して位
置されかつ当該表面４０に垂直な出力軸（第２の軸に相
当）４４を中心に回転動する。また、出力軸４４は、ケ
ーシング３６に嵌入した（内嵌めされた）ターレット軸
受け４６で前記入力軸３８に平行な状態で回動自在に支
持されている。このターレット軸受け４６は、上下方向
に延びる円筒形状であり、その外周部には、上下方向中
央部に水平方向にフランジ４６ａが広がり、当該フラン
ジ４６ａがケーシング３６上面部３６ａ上に接してボル
ト等により当該上面部３６ａに締着されて固定される。
また、ターレット軸受け４６の内周部には、出力軸４４
に沿って適宜間隔を持って配置された一対のローラベア
リング４６ｂが嵌入されており、このローラベアリング
４６ｂが出力軸４４に外嵌めされていることより、出力
軸４４がターレット軸受け４６に回動自在に支持され
る。

【００２０】（ボールローラ３４）ボールローラ３４
は、球形の例えば鋼からなるものである。ボールローラ
３４は、前記複数のカム溝４２に対応する個数（実施例
では４個）のものがターレット３２に溝カムディスク３
０側へ向けて突出して保持されかつ前記出力軸４４を取
り巻く円周（図４の符号ＣＲ）上に複数配設されてい
る。実施例では、ターレット３２は厚みのある円板形状
であり、溝カムディスク３０に向く面における前記出力
軸４４を取り囲む円周（ＣＲ）上に半球形の穴３２ａが
穿設されている。また、その穴３２ａ内にボールローラ
３４のほぼ半分を嵌入させ他の半分を溝カムディスク３
０方向に突出させている。なお、穴３２ａの内周面には
適宜の滑動部材（メタルあるいはグリース等）３２ｂが
配設されているので、この滑動部材３２ｂによりボール
ローラ３４は、当該穴３２ａ内で自由に回転できるよう
になっているまた、本発明の被動体は、このようなボールローラに限
定されず、円筒形状ローラ、ピンを初めとする突状体
等、カム溝内に位置して移動可能な部材であれば種々の
ものを用いることができる。

【００２１】ケーシング３６は、その上面部３６ａおよ
び下面部３６ｂによりローラベアリング４８、４８を介
して入力軸３８を回転自在に支持すると共に、上面部３
６ａでターレット軸受けを介して出力軸４４を回転自在
に支持しており、ケーシング３６は全体的に剛体のため
各軸３８、４４の位置関係を一定のものにしている。こ
の場合、溝カムディスク３０およびターレット３２の位
置関係は、それぞれのボールローラ３４がそれに対応す
るカム溝４２に挿入された状態で溝カムディスク３０を
前入力軸３８を中心に回転動可能になるものになってい
る。

【００２２】実施例の運動変換装置は、その諸元とし
て、ボールローラ３４の数（ローラ数）Ｎｒが４、割り
出し数が４、Ｇｍ（Ｎｒ／割り出し数）が１、割り出し
角が９０°、割り付け角が１８０°、従動半径が１６ｍ
ｍ、芯間（入力軸３８と出力軸４４との各芯間の距離）
が３２ｍｍ、カム曲線が変形正弦曲線となっているもの
である。図４は、上記の諸元のデータの動きを従動節の
ボールローラ３４に与えるためのＴ＝０〜Ｔ＝Ｔおける
カム軌跡を示すものである。図４に示すように、従動節
のボールローラ３４が１〜４の４個あるため、カム軌跡
もカム軸放射線方向に４つ並ぶように構成される。な
お、割り出し角が９０°であるため、溝カムディスク３
０が１回転（１ターン）すると、従動節のボールローラ
３４は｛３４₁ ３４₂ ３４₃ ３４₄｝→｛３４₄ ３４₁
３４₂ ３４₃｝とそれぞれ転移するものである。したが
って、ボールローラ３４の中心軌跡は、カムの４回転
（４ターン）で元の位置に戻る一筆書き的な形になって
いる。この軌跡に応じて実施例のカム溝４２が形成され
ている。

【００２３】前記の溝カムディスク３０の回転によりタ
ーレット３２の回転は、図４〜図１２に示すように作動
する。図４〜図１２において、各符号は、Ｔ：無次元時間、Ｆ：法線力、Ｆｔ：運動方向成分、 ψ ：圧力角（法線力と運動方向成分と間の角
度）、 φ ：Ｔ＝０におけるカムの勾配角、 φ＋θ ：カムの勾配角、 θ ：カムの回転角、 θ_h ：カムの割り付け角、 τ ：ターレットの回転角、 τ_h ：割り出し角であるなお、各符号において添え字の１〜４は、ボールローラ
３４の各々を区分するため設けた沿え字（３４₁、３
４₂、３４₃、３４₄）に対応することを示している。ま
た、勾配角φ、φ＋θは図４に溝カムディスク３０の中
心Ｏｃから左右方向にのびる原線ＢＬに対する傾き角度
である。

【００２４】実施例では、図４に正対して、溝カムディ
スク３０の回転方向３０ｔは、反時計方向であり、従動
節のターレット３２の回転方向３２ｔは、時計方向とす
る。なお、角度は、原線ＢＬに対して反時計方向を
「正」とし時計方向を「負」とする。また、勾配角φが
「正」（φ＞０）の場合に、上り工程（カム面がローラ
を押し付けて回転力を付与する）になり、勾配角φが
「負」（φ＜０）の場合に、下り工程（カム面にローラ
が押し付けられて回転を突っ張り止めている）になる。
図５〜図１２では、法線力Ｆ、運動方向成分Ｆｔの指示
は、上り工程にあるものを実線で示し、下り工程にある
ものを破線で示している。

【００２５】図４に示すように、Ｔ＝０における溝カム
ディスク３０が回転角θだけ反時計方向に回転するとタ
ーレット３２のボールローラ３４は回転角τだけ時計方
向に変位し、位置Ａ₀₁にあったボールローラ３４が位置
Ａ_T1に移動する。さらに詳細に説明すれば、次のように
なる。

【００２６】まず、図５に示す場合は、無次元時間Ｔ＝
０であって、溝カムディスク３０の回転角θ＝０°、タ
ーレット３２の回転角τ＝０°である。ターレット３２
は、ターレット３２と溝カムディスク３０との中心を結
ぶ線から３０°時計方向に傾いた状態であって、そこか
ら回転角τの変位をする。各ボールローラ３４₁〜３４₄
は、ボールローラ３４₁の勾配角φ₁が２３．８°、ボー
ルローラ３４₂の勾配角φ₂が−３０°、ボールローラ３
４₃の勾配角φ₃が−９．９°、ボールローラ３４₄の勾
配角φ₄が１９．１°であるため、ボールローラ３４₁、
３４₄は上り工程であり、ボールローラ３４₂、３４₃は
下り工程である。

【００２７】次いで、図６に示す場合は、無次元時間Ｔ
＝０．２であって、溝カムディスク３０の回転角θ＝３
６°、ターレット３２の回転角τ＝６．２°である。各
ボールローラ３４₁〜３４₄は、ボールローラ３４₁の勾
配角φ₁が４４．７°、ボールローラ３４₂の勾配角φ₂
が−４４．７°、ボールローラ３４₃の勾配角φ₃が−１
４．９°、ボールローラ３４₄の勾配角φ₄が２２°であ
るため、ボールローラ３４₁、３４₄は上り工程であり、
ボールローラ３４₂、３４₃は下り工程である。

【００２８】次いで、図７に示す場合は、無次元時間Ｔ
＝０．４であって、溝カムディスク３０の回転角θ＝７
２°、ターレット３２の回転角τ＝２９．５°である。
各ボールローラ３４₁〜３４₄は、ボールローラ３４₁の
勾配角φ₁が５５．６°、ボールローラ３４₂の勾配角φ
₂が−６５．１°、ボールローラ３４₃の勾配角φ₃が−
２８．２°、ボールローラ３４₄の勾配角φ₄が１４．５
°であるため、ボールローラ３４₁、３４₄は上り工程で
あり、ボールローラ３４₂、３４₃は下り工程である。

【００２９】次いで、図８に示す場合は、無次元時間Ｔ
＝０．５であって、溝カムディスク３０の回転角θ＝９
０°、ターレット３２の回転角τ＝４５°である。各ボ
ールローラ３４₁〜３４₄は、ボールローラ３４₁の勾配
角φ₁が５０．２°、ボールローラ３４₂の勾配角φ₂が
−６９．３°、ボールローラ３４₃の勾配角φ₃が−３
６．１°、ボールローラ３４₄の勾配角φ₄が７．３°で
あるため、ボールローラ３４₁、３４₄は上り工程であ
り、ボールローラ３４₂、３４₃は下り工程である。

【００３０】次いで、図９に示す場合は、無次元時間Ｔ
＝０．６であって、溝カムディスク３０の回転角θ＝１
０８°、ターレット３２の回転角τ＝６０．５°であ
る。各ボールローラ３４₁〜３４₄は、ボールローラ３４
₁の勾配角φ₁が４２．１°、ボールローラ３４₂の勾配
角φ₂が５°、ボールローラ３４₃の勾配角φ₃が−４
２．６°、ボールローラ３４₄の勾配角φ₄が−０．２°
であるため、ボールローラ３４₁、３４₂は上り工程であ
り、ボールローラ３４₃、３４₄は下り工程である。

【００３１】次いで、図１０に示す場合は、無次元時間
Ｔ＝０．８であって、溝カムディスク３０の回転角θ＝
１４４°、ターレット３２の回転角τ＝８３．８°であ
る。各ボールローラ３４₁〜３４₄は、ボールローラ３４
₁の勾配角φ₁が２６．８°、ボールローラ３４₂の勾配
角φ₂が３９．５°、ボールローラ３４₃の勾配角φ₃が
−４２．４°、ボールローラ３４₄の勾配角φ₄が−９．
９°であるため、ボールローラ３４₁、３４₂は上り工程
であり、ボールローラ３４₃、３４₄は下り工程である。

【００３２】次いで、図１１に示す場合は、無次元時間
Ｔ＝１．０であって、溝カムディスク３０の回転角θ＝
１８０°、ターレット３２の回転角τ＝９０°である。
各ボールローラ３４₁〜３４₄は、ボールローラ３４₁の
勾配角φ₁が１９．１°、ボールローラ３４₂の勾配角φ
₂が２３．８°、ボールローラ３４₃の勾配角φ₃が−３
０°、ボールローラ３４₄の勾配角φ₄が−９．９°であ
るため、ボールローラ３４₁、３４₂は上り工程であり、
ボールローラ３４₃、３４₄は下り工程である。

【００３３】なお、図１２に示す場合は、無次元時間Ｔ
＝１．０以後であって、溝カムディスク３０の回転角θ
＝２７０°、ターレット３２の回転角τ＝９０°であ
る。各ボールローラ３４₁〜３４₄は、ボールローラ３４
₁の勾配角φ₁が１９．１°、ボールローラ３４₂の勾配
角φ₂が２３．８°、ボールローラ３４₃の勾配角φ₃が
−３０°、ボールローラ３４₄の勾配角φ₄が−９．９°
の状態で、前記Ｔ＝２．０になるまで勾配角のφ₁〜φ₄
が一定の角度になる停留域であり、勾配角のφ₁〜φ₄の
プラスとマイナスがセットになっているため、各ボール
ローラ３４₁〜３４₄は突っ張り止められている。この図
１２の状態のように溝カムディスク３０の回転角θが１
８０°＜θ°＜３６０°の範囲では従動節のボールロー
ラ３４₁〜３４₄とターレット３２とは停留している。

【００３４】以上のように本実施例によれば、溝カムデ
ィスク３０が回転すると、カム溝４２に挿入されたボー
ルローラ３４を介してターレット３２が回転する。この
ターレット３２は、溝カムディスク３０に形成されカム
溝４２に応じて、溝カムディスク３０の１回転でそれと
逆方向へ１／４回転してその後停留し、さらに溝カムデ
ィスク３０の４回転でターレット３０が１回転する。な
お、カム溝は実施例のものに限定されず、ターレットの
回転方向、回転・停留を自由に設定できるように形成で
きる。また、前記カム溝４２は、溝カムディスク３０が
入力により所定の回転運動したときにボールローラ３４
を介してターレット３２に所定の回転運動を付与するも
のとターレット３２を突っ張り止めるものとが常に組に
なっているので、共役カムの運動を行う。したがって、
出力軸４４からターレット３２に外力が加わったとして
も、それを共役カムの作用によりターレット３２の回転
角に影響しないように止めるものである。

【００３５】さらに、溝カムディスク３０は、その片面
に複数のカム溝４２を加工するもののため、このカム溝
４２の加工を通常のフライス盤でθ−ｘの２軸により簡
単に加工することができる。よって、加工コストが低い
ものである。

【００３６】また、共役カムになる複数のカム溝４２を
同一面に加工できるので、加工機から取り外すことな
く、順次加工でき、加工機の精度で共役カムのカム溝間
の相互の関係を追い込める。したがって、パラレルカム
インデックスのように、２枚のカムディスクを別々に加
工して組み合わせて共役化する必要がないため、加工誤
差・組み立て誤差によるバックラッシュやかじりの調整
をなくすことができる。また、カムディスクのカム溝形
成面とターレットの被動体装着面を対向させてセットす
るもののため、パラレルカムインデックスが入力軸の軸
方向の厚さが２層構造であり厚くなるのに比較して、溝
カム部材をターレットに対向してセットするだけで済み
コンパクト化を図ることができる。

【００３７】なお、本発明の溝カム部材は、例えば図１
〜図１２に示す溝ディスク３０のみならず、中央部に軸
方向に貫通する孔が空いていても、本発明の溝カム部材
に含まれるものである。また、本発明のカム溝の形状は
前記実施例のものに限定されないことはもちろんであ
り、所望するカム曲線運動を実現する形状に適宜に形成
することができるものである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、カム
溝は、溝カム部材が前記第１の軸への入力により所定の
回転運動をしたときに被動体を介してターレットに所定
のカム曲線運動をさせるためのものであり、かつ、ター
レットに所定の回転運動を付与するカム溝とターレット
を突っ張り止めるカム溝とが常に組になっているように
形成されているため、被動体およびターレットは、溝カ
ム部材に形成されたカム溝に応じて、所定のカム曲線運
動を行いかつ共役カムの作動が得られるものである。し
たがって、ターレットはバックラッシュなく正確に動作
し、ターレット側から負荷が変動してもがたつきなどが
生じることがない。また、ひとつの溝カム部材の片面に
複数のカム溝を加工するため、このカム溝加工は通常の
フライス盤でθ−ｘ軸（θ軸：溝カム部材の回転軸、
ｘ：半径方向の移動軸）の２軸により簡単に加工するこ
とができる。また、共役カムになる複数のカム溝を溝カ
ム部材の片面という同一面に加工できるので、カム溝は
加工機から取り外すことなく、順次加工でき、加工機の
精度で共役カムのカム溝間の相互の関係を追い込める。
したがって、パラレルカムインデックス製作の際に必要
な、２枚のカムディスクを別々に加工して組み合わせて
共役化するという作業が不要になるため、加工誤差・組
み立て誤差によるバックラッシュやかじりの調整をなく
すことができる。したがって、加工誤差・組み立て誤差
によるバックラッシュやかじりの調整をしなくともスム
ーズな動きが得られる。ターレットが溝カム部材のカム
溝形成面に対向して位置し、被動体を溝カム部材側に突
出して保持するもののため、溝カム部材をターレットに
対向してセットするだけで済むと共に、溝カム部材およ
びターレットはそれぞれ一層で済むものである。また、
溝カム部材はターレットにオーバーラップさせることが
できる。したがって、装置全体の構成のコンパクト化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る運動変換装置の軸方向に
沿う断面図である。

【図２】図１の運動変換装置の全体外観斜視図である。

【図３】図１の運動変換装置の駆動部の斜視図である。

【図４】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図５】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図６】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図７】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図８】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図９】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図１０】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図１１】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図１２】図１の運動変換装置の作動説明図である。

【図１３】従来の運動変換装置の説明図である。

【図１４】従来の運動変換装置の作動説明図である。

【図１５】従来の運動変換装置の作動説明図である。

【符号の説明】

３０溝カムディスク（溝カム部材）３２ターレット３４、３４₁〜３４₄ ボールローラ（被動体）３６ケーシング３８入力軸（第１の軸）４０溝カムディスクの片側の表面４２カム軸４４出力軸（第２の軸）４６ターレット軸受け４８ローラベアリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の回転運動の入力を他の所定の回転
運動の出力に変換する運動変換装置において、全体が第１の軸を中心として回転可能なものであって第
１の軸方向の片側の表面が第１の軸に垂直な平面とされ
かつ当該表面に第１の軸の放射方向に複数並ぶカム溝が
形成された溝カム部材と、前記溝カム部材の前記片側表面に対向して位置されかつ
当該表面に垂直な第２の軸を中心に回転動するターレッ
トと、前記複数並ぶカム溝に対応する個数のものが溝カム部材
側へ向けて突出してターレットに保持されかつ前記第２
の軸を取り巻いて配設された複数の被動体と、それぞれの被動体がそれに対応するカム溝に挿入された
状態で溝カム部材を前記第１の軸を中心に回転動可能に
する回転動支持部とを有すると共に、前記カム溝は、溝カム部材が前記第１の軸への入力によ
り所定の回転運動をしたときに被動体を介してターレッ
トに所定のカム曲線運動をさせるためのものであり、か
つ、ターレットに所定の回転運動を付与するカム溝とタ
ーレットを突っ張り止めるカム溝とが常に組になってい
るように形成されていることを特徴とする運動変換装
置。